JP7635586B2 - Boiling Cooling Device - Google Patents

Boiling Cooling Device Download PDF

Info

Publication number
JP7635586B2
JP7635586B2 JP2021044510A JP2021044510A JP7635586B2 JP 7635586 B2 JP7635586 B2 JP 7635586B2 JP 2021044510 A JP2021044510 A JP 2021044510A JP 2021044510 A JP2021044510 A JP 2021044510A JP 7635586 B2 JP7635586 B2 JP 7635586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wall member
opening
liquid
space
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021044510A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022143797A (en
Inventor
銀二 内部
淳 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2021044510A priority Critical patent/JP7635586B2/en
Publication of JP2022143797A publication Critical patent/JP2022143797A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7635586B2 publication Critical patent/JP7635586B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

本発明は、沸騰冷却装置に関する。 The present invention relates to a boiling cooling device.

冷媒の沸騰に伴う潜熱による熱輸送を利用して発熱体を冷却する沸騰冷却装置が知られている。 A boiling cooling device is known that cools a heat-generating body by utilizing heat transport caused by the boiling of a refrigerant.

特許文献１に記載の冷却装置は、受熱部と、放熱部と、これらを連結する蒸気管および液管と、を有する。受熱部は、冷媒を貯蔵する容器であり、冷却対象物からの熱を受け、当該熱により冷媒を気化させる。蒸気管は、受熱部で気化した冷媒を放熱部に輸送する。放熱部は、冷媒から放熱することで冷媒を凝縮液化させる。液管は、放熱部で凝縮液化した冷媒を受熱部に輸送する。ここで、受熱部の容器の側面には、蒸気流出口および液流入口が設けられる。蒸気流出口には、蒸気管が接続される。液流入口には、液管が接続される。 The cooling device described in Patent Document 1 has a heat receiving section, a heat dissipation section, and a steam pipe and a liquid pipe that connect them. The heat receiving section is a container that stores a refrigerant, and receives heat from an object to be cooled, vaporizing the refrigerant by the heat. The steam pipe transports the refrigerant vaporized in the heat receiving section to the heat dissipation section. The heat dissipation section condenses and liquefies the refrigerant by dissipating heat from the refrigerant. The liquid pipe transports the refrigerant condensed and liquefied in the heat dissipation section to the heat receiving section. Here, a steam outlet and a liquid inlet are provided on the side of the container of the heat receiving section. A steam pipe is connected to the steam outlet. A liquid pipe is connected to the liquid inlet.

国際公開第２０１５／１４６１１０号International Publication No. 2015/146110

特許文献１に記載の冷却装置では、傾斜した姿勢で設置した場合、冷媒が蒸気流出口を塞いでしまうことにより、冷媒の循環が阻害され、その結果、冷却性能が低下してしまうという課題がある。 The cooling device described in Patent Document 1 has a problem in that if it is installed at an angle, the refrigerant blocks the vapor outlet, impeding the circulation of the refrigerant and resulting in reduced cooling performance.

以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る沸騰冷却装置は、冷媒を収容する収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、前記受熱部で冷媒が気化されることにより生成された気相冷媒を前記放熱部に輸送する第１管部と、前記放熱部で前記気相冷媒が凝縮されることにより生成された液相冷媒を前記受熱部に輸送する第２管部と、を備え、前記受熱部は、前記収容室の少なくとも一部を第１空間と第２空間とに仕切る壁部材を有し、前記第１管部は、前記第２空間に向けて開口する第１開口を有し、前記壁部材の少なくとも一部は、前記収容室に収容される液状の冷媒の液面よりも上方に位置し、前記壁部材は、前記第１空間から前記第１開口への液状の冷媒の移動を阻止する。 In order to solve the above problems, a boiling cooling device according to one aspect of the present invention has a storage chamber that stores a refrigerant, and is equipped with a heat receiving section that receives heat from a heat generating body, a heat dissipation section that dissipates heat from the heat receiving section, a first pipe section that transports a gas phase refrigerant generated by vaporizing the refrigerant in the heat receiving section to the heat dissipation section, and a second pipe section that transports a liquid phase refrigerant generated by condensing the gas phase refrigerant in the heat dissipation section to the heat receiving section, and the heat receiving section has a wall member that divides at least a part of the storage chamber into a first space and a second space, the first pipe section has a first opening that opens toward the second space, at least a part of the wall member is located above the liquid level of the liquid refrigerant stored in the storage chamber, and the wall member prevents the liquid refrigerant from moving from the first space to the first opening.

第１実施形態に係る沸騰冷却装置の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a boil cooling device according to a first embodiment. 図１に示す沸騰冷却装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the boil cooling device shown in FIG. 図２中のＡ－Ａ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. 図２中のＢ－Ｂ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2. 第１実施形態に係る沸騰冷却装置の使用例における受熱部の状態を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating the state of a heat receiving part in an example of use of the boil cooling device according to the first embodiment. 第１実施形態に係る沸騰冷却装置の使用例における放熱部の状態を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating the state of a heat dissipation section in an example of use of the boil cooling device according to the first embodiment. 第２実子形態に係る沸騰冷却装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a boil cooling device according to a second embodiment. 図７中のＣ－Ｃ線断面図である。8 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 7. 図７中のＤ－Ｄ線断面図である。This is a cross-sectional view taken along line D-D in Figure 7. 第２実施形態に係る沸騰冷却装置の使用例における受熱部の状態を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating the state of a heat receiving portion in an example of use of the boil cooling device according to the second embodiment. 沸騰冷却装置の応用例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an application example of a boiling cooling device. 変形例１に係る沸騰冷却装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a boil cooling device according to a first modified example. 変形例２に係る沸騰冷却装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a boil cooling device according to a second modified example. 変形例３に係る沸騰冷却装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a boil cooling device according to a third modified example.

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。 Below, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Note that the dimensions and scale of each part in the drawings may differ from the actual dimensions, and some parts are shown diagrammatically to facilitate understanding. Furthermore, the scope of the present invention is not limited to these forms unless otherwise specified in the following description to the effect that the present invention is limited thereto.

１．第１実施形態
１－１．沸騰冷却装置の概略
図１は、第１実施形態に係る沸騰冷却装置１の概略構成を示す斜視図である。以下、図１に基づいて、沸騰冷却装置１の概略を説明する。以下の説明は、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、以下では、Ｘ軸に沿う一方向がＸ１方向であり、Ｘ１方向とは反対の方向がＸ２方向である。Ｙ軸に沿う一方向がＹ１方向であり、Ｙ１方向とは反対の方向がＹ２方向である。Ｚ軸に沿う一方向がＺ１方向であり、Ｚ１方向とは反対の方向がＺ２方向である。 1. First embodiment 1-1. Overview of boiling cooling device FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a boiling cooling device 1 according to the first embodiment. Hereinafter, the outline of the boiling cooling device 1 will be described based on FIG. 1. In the following description, for convenience, the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other are appropriately used. In addition, in the following, one direction along the X-axis is the X1 direction, and the direction opposite to the X1 direction is the X2 direction. One direction along the Y-axis is the Y1 direction, and the direction opposite to the Y1 direction is the Y2 direction. One direction along the Z-axis is the Z1 direction, and the direction opposite to the Z1 direction is the Z2 direction.

ここで、典型的には、Ｚ軸が鉛直線であり、Ｚ１方向が鉛直上方に相当し、Ｚ２方向が鉛直下方に相当する。なお、実空間でのＺ軸の向きは、沸騰冷却装置１の設置姿勢に応じて決められる。Ｚ軸は、鉛直線に対して４５°以下の範囲内で傾斜してもよい。また、以下では、単に「上方」とは、鉛直線に沿う方向での位置を示しており、鉛直上方および鉛直斜め上方の双方を概念として含む。同様に、単に「下方」とは、鉛直線に沿う方向での位置を示しており、鉛直下方および鉛直斜め下方の双方を概念として含む。 Here, typically, the Z axis is a vertical line, the Z1 direction corresponds to the vertically upward direction, and the Z2 direction corresponds to the vertically downward direction. The orientation of the Z axis in real space is determined according to the installation posture of the boiling cooling device 1. The Z axis may be inclined within a range of 45° or less with respect to the vertical line. In the following, simply "upper" refers to a position in a direction along the vertical line, and includes both vertically upward and vertically diagonally upward as concepts. Similarly, simply "lower" refers to a position in a direction along the vertical line, and includes both vertically downward and vertically diagonally downward as concepts.

沸騰冷却装置１は、図１中に二点鎖線で示す２個の発熱体１００を冷却する。各発熱体１００は、例えば、ダイオードまたはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー半導体素子である。パワー半導体素子は、例えば、鉄道車両、自動車または家庭用電気機械等に搭載されるインバーターまたは整流器等のパワーエレクトロニクス製品に搭載される。 The boiling cooling device 1 cools two heating elements 100, indicated by the two-dot chain line in FIG. 1. Each heating element 100 is, for example, a power semiconductor element such as a diode or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The power semiconductor element is mounted in a power electronics product such as an inverter or rectifier mounted in, for example, a railroad car, an automobile, or a household electric machine.

図１に示す例では、各発熱体１００がＸＺ平面に沿う扁平形状をなす。また、２個の発熱体１００は、沸騰冷却装置１を挟むように、Ｙ軸に沿う方向に並んで配置される。なお、図１では、発熱体１００の外形が概略的に示される。発熱体１００の形状は、図１に示す例に限定されず、任意である。また、２個の発熱体１００のうちの一方が省略されてもよい。また、発熱体１００は、パワー半導体素子に限定されず、冷却を必要とするのであれば、駆動または通電等により発熱する他の電気部品または電子部品でもよい。 In the example shown in FIG. 1, each heating element 100 has a flat shape along the XZ plane. The two heating elements 100 are arranged side by side in the direction along the Y axis so as to sandwich the boiling cooling device 1. Note that FIG. 1 shows the outline of the heating element 100. The shape of the heating element 100 is not limited to the example shown in FIG. 1 and is arbitrary. Also, one of the two heating elements 100 may be omitted. Also, the heating element 100 is not limited to a power semiconductor element, and may be other electric or electronic components that generate heat when driven or energized, etc., as long as cooling is required.

沸騰冷却装置１は、気化した冷媒ＲＥと液化した冷媒ＲＥとの密度差を利用したループ型サーモサイフォン方式の冷却器である。沸騰冷却装置１は、受熱部１０と放熱部２０と第１管部３０と第２管部４０とを有する。 The boiling cooling device 1 is a loop-type thermosiphon type cooler that utilizes the density difference between vaporized refrigerant RE and liquefied refrigerant RE. The boiling cooling device 1 has a heat receiving section 10, a heat dissipating section 20, a first pipe section 30, and a second pipe section 40.

受熱部１０では、冷媒ＲＥが発熱体１００からの熱により加熱され、冷媒ＲＥが気化されることにより、気相冷媒が生成される。当該気相冷媒は、密度の減少により第１管部３０を通じて上昇し、放熱部２０に輸送される。放熱部２０では、当該気相冷媒が放熱により冷却され、冷媒ＲＥが凝縮されることにより、液相冷媒が生成される。当該液相冷媒は、密度の増大により第２管部４０を通じて下降し、受熱部１０に輸送される。このように、気化した冷媒ＲＥと液化した冷媒ＲＥとの密度差により受熱部１０からの冷媒ＲＥを第１管部３０、放熱部２０、第２管部４０および受熱部１０の順に循環させながら、発熱体１００の冷却が行われる。以下、沸騰冷却装置１の各部を順に説明する。 In the heat receiving section 10, the refrigerant RE is heated by the heat from the heating element 100, and the refrigerant RE is vaporized to generate a gas-phase refrigerant. The gas-phase refrigerant rises through the first tube section 30 due to a decrease in density, and is transported to the heat dissipation section 20. In the heat dissipation section 20, the gas-phase refrigerant is cooled by heat dissipation, and the refrigerant RE is condensed to generate a liquid-phase refrigerant. The liquid-phase refrigerant falls through the second tube section 40 due to an increase in density, and is transported to the heat receiving section 10. In this way, the refrigerant RE from the heat receiving section 10 is circulated in the order of the first tube section 30, the heat dissipation section 20, the second tube section 40, and the heat receiving section 10 due to the density difference between the vaporized refrigerant RE and the liquefied refrigerant RE, and the heating element 100 is cooled. Each part of the boiling cooling device 1 will be described in order below.

１－２．沸騰冷却装置の各部
図２は、図１に示す沸騰冷却装置１の断面図である。図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。図４は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。なお、図２では、沸騰冷却装置１をＸ軸およびＺ軸を含む平面に平行な切断面が示される。図３では、受熱部１０をＸ軸およびＹ軸を含む平面に平行な切断面が示される。図４では、受熱部１０をＹ軸およびＺ軸を含む平面に平行な切断面が示される。 1-2. Components of the boiling cooling device Fig. 2 is a cross-sectional view of the boiling cooling device 1 shown in Fig. 1. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 2. Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 2. Fig. 2 shows a cross-sectional view of the boiling cooling device 1 parallel to a plane including the X-axis and Z-axis. Fig. 3 shows a cross-sectional view of the heat receiving part 10 parallel to a plane including the X-axis and Y-axis. Fig. 4 shows a cross-sectional view of the heat receiving part 10 parallel to a plane including the Y-axis and Z-axis.

１－２ａ．受熱部
受熱部１０は、収容室Ｓ１０を有する構造体であり、発熱体１００からの熱を受ける。収容室Ｓ１０は、液状の冷媒ＲＥを収容する空間である。受熱部１０では、発熱体１００の熱によって冷媒ＲＥが気化されることにより気相冷媒が生成される。 The heat receiving unit 10 is a structure having a storage chamber S10, and receives heat from the heat generating element 100. The storage chamber S10 is a space that stores a liquid refrigerant RE. In the heat receiving unit 10, the refrigerant RE is vaporized by the heat of the heat generating element 100, thereby generating a gas-phase refrigerant.

冷媒ＲＥとしては、特に限定されないが、例えば、水等の水系冷媒、メタノール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒、エチレングリコール等のグリコール系冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、およびブタン等の炭化水素系冷媒等が挙げられる。なお、冷媒ＲＥには、必要に応じて、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤または炭化水素系界面活性剤等の界面活性剤等が添加されてもよい。また、冷媒ＲＥは、前述の冷媒の２種以上を組み合わせてもよい。 Refrigerant RE is not particularly limited, but examples include water-based refrigerants such as water, alcohol-based refrigerants such as methanol, ketone-based refrigerants such as acetone, glycol-based refrigerants such as ethylene glycol, fluorocarbon-based refrigerants such as Fluorinert, fluorocarbon-based refrigerants such as HFC134a, and hydrocarbon-based refrigerants such as butane. If necessary, surfactants such as fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, or hydrocarbon-based surfactants may be added to the refrigerant RE. The refrigerant RE may also be a combination of two or more of the above-mentioned refrigerants.

図２に示す例では、受熱部１０は、収容室Ｓ１０を内部空間として有する箱状をなす容器である。ここで、受熱部１０は、底板１１と天板１２と側壁１３と壁部材１４とを有する。 In the example shown in FIG. 2, the heat receiving section 10 is a box-shaped container having a storage chamber S10 as an internal space. Here, the heat receiving section 10 has a bottom plate 11, a top plate 12, a side wall 13, and a wall member 14.

底板１１および天板１２のそれぞれは、Ｚ軸に直交する方向に広がる平板である。ただし、天板１２は、底板１１に対してＺ１方向に位置しており、天板１２には、第１管部３０および第２管部４０との接続のための孔が設けられる。底板１１および天板１２は、互いに平行となるように配置されており、これらの間には、側壁１３が配置される。 The bottom plate 11 and the top plate 12 are each a flat plate extending in a direction perpendicular to the Z axis. However, the top plate 12 is positioned in the Z1 direction relative to the bottom plate 11, and the top plate 12 is provided with holes for connection to the first tube section 30 and the second tube section 40. The bottom plate 11 and the top plate 12 are arranged so as to be parallel to each other, and a side wall 13 is arranged between them.

側壁１３は、底板１１および天板１２の外周同士を全周にわたって連結する。本実施形態では、側壁１３の外周面には、発熱体１００が接触する。また、側壁１３の内側には、壁部材１４が配置される。ここで、壁部材１４は、底板１１から天板１２に向けて延びており、天板１２と壁部材１４との間には、隙間ｄ１が形成される。 The side wall 13 connects the outer peripheries of the bottom plate 11 and the top plate 12 together over the entire circumference. In this embodiment, the heating element 100 is in contact with the outer periphery of the side wall 13. In addition, a wall member 14 is disposed inside the side wall 13. Here , the wall member 14 extends from the bottom plate 11 toward the top plate 12, and a gap d1 is formed between the top plate 12 and the wall member 14.

壁部材１４は、収容室Ｓ１０の一部を図２中の左右に二分するように配置され、底板１１および側壁１３のそれぞれに接続される板状の部材である。ここで、壁部材１４は、Ｘ軸に直交する面に沿って広がっており、図３に示すように、収容室Ｓ１０の一部を第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２とに区分する。また、図４に示すように、壁部材１４は、天板１２に対向する端縁を除く周縁が全域にわたり底板１１および側壁１３に接続される。 The wall member 14 is disposed so as to divide a portion of the storage chamber S10 into two halves, left and right, in FIG. 2, and is a plate-like member connected to the bottom plate 11 and the side wall 13. Here, the wall member 14 extends along a plane perpendicular to the X-axis, and divides a portion of the storage chamber S10 into a first space S11 and a second space S12, as shown in FIG. 3. Also, as shown in FIG. 4, the wall member 14 is connected to the bottom plate 11 and the side wall 13 over the entire periphery, except for the edge facing the top plate 12.

図２に示すように、第１空間Ｓ１１は、壁部材１４のＸ１方向を向く面と底板１１と側壁１３とで囲まれる凹部である。第２空間Ｓ１２は、壁部材１４のＸ２方向を向く面と底板１１と側壁１３とで囲まれる凹部である。 As shown in FIG. 2, the first space S11 is a recess surrounded by the surface of the wall member 14 facing the X1 direction, the bottom plate 11, and the side wall 13. The second space S12 is a recess surrounded by the surface of the wall member 14 facing the X2 direction, the bottom plate 11, and the side wall 13.

本実施形態では、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２のそれぞれに液状の冷媒ＲＥが収容される。すなわち、本実施形態では、収容室Ｓ１０の収容される冷媒ＲＥが第１空間Ｓ１１に収容される冷媒ＲＥと第２空間Ｓ１２に収容される冷媒ＲＥとに区分される。 In this embodiment, the first space S11 and the second space S12 each contain a liquid refrigerant RE. That is, in this embodiment, the refrigerant RE contained in the storage chamber S10 is divided into the refrigerant RE contained in the first space S11 and the refrigerant RE contained in the second space S12.

ここで、図２に示すように、Ｚ軸が鉛直線となるよう沸騰冷却装置１が傾斜せずに設置される場合、壁部材１４のＺ１方向での端は、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。言い換えると、この場合、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０は、壁部材１４のＺ１方向での端よりも下方に位置する。このため、Ｚ軸が鉛直線である場合、壁部材１４と天板１２との間の隙間ｄ１を介して第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２との間での気体状の冷媒ＲＥの移動を許容するが、第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２との間での液状の冷媒ＲＥの移動が壁部材１４により阻止される。この阻止は、Ｙ１方向にみて時計回りとなるよう鉛直線に対してＺ軸がＹ軸まわりに所定角度範囲内で傾斜しても実現される。なお、壁部材１４の作用効果については、後述の図４に基づいて詳述する。 Here, as shown in FIG. 2, when the boiling cooling device 1 is installed without tilting so that the Z axis is a vertical line, the end of the wall member 14 in the Z1 direction is located above the liquid level RE0 of the refrigerant RE. In other words, in this case, the liquid level RE0 of the refrigerant RE is located below the end of the wall member 14 in the Z1 direction. Therefore, when the Z axis is a vertical line, the movement of the gaseous refrigerant RE between the first space S11 and the second space S12 is permitted through the gap d1 between the wall member 14 and the top plate 12, but the movement of the liquid refrigerant RE between the first space S11 and the second space S12 is prevented by the wall member 14. This prevention is also achieved when the Z axis is tilted within a predetermined angle range around the Y axis with respect to the vertical line so as to be clockwise when viewed in the Y1 direction. The action and effect of the wall member 14 will be described in detail based on FIG. 4 described later.

受熱部１０は、熱伝導性に優れる材料で構成される。受熱部１０の具体的な構成材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。なお、受熱部１０の底板１１、天板１２、側壁１３および壁部材１４の各部の構成材料は、互いに同じであっても異なってもよい。また、底板１１、天板１２、側壁１３および壁部材１４のそれぞれは別部材で構成されてもよいし、底板１１、天板１２、側壁１３および壁部材１４は、一体で構成されてもよい。 The heat receiving section 10 is made of a material with excellent thermal conductivity. Specific constituent materials of the heat receiving section 10 include, for example, metal materials such as copper, aluminum, or an alloy of any of these. The constituent materials of each part of the bottom plate 11, top plate 12, side wall 13, and wall member 14 of the heat receiving section 10 may be the same or different. In addition, each of the bottom plate 11, top plate 12, side wall 13, and wall member 14 may be made of separate materials, or the bottom plate 11, top plate 12, side wall 13, and wall member 14 may be made of an integrated body.

ただし、壁部材１４は、熱伝導性を有しなくてもよいが、熱伝導性を有する場合、発熱体１００から冷媒ＲＥに熱を伝達する伝熱面の面積が大きくなるので、冷媒ＲＥの核沸騰を効率的に生じさせることができる。また、この場合、冷媒ＲＥの核沸騰を促進する観点から、壁部材１４の表面は、複数の凹部または複数の凸部を有することが好ましい。当該複数の凹部または当該複数の凸部としては、例えば、切削等の加工による加工痕、ディンプル加工による複数の凹部、ブラスト処理による複数の凹凸部、エッチング処理による凹部パターンまたは凸部パターン、連続空孔を有する多孔質体の表面、押出成形、溶接またはロウ付け等により形成される並列型、格子型または波型のフィン等が挙げられる。 However, the wall member 14 does not have to have thermal conductivity. However, if it does have thermal conductivity, the area of the heat transfer surface that transfers heat from the heating element 100 to the refrigerant RE is increased, so that nucleate boiling of the refrigerant RE can be efficiently generated. In this case, from the viewpoint of promoting nucleate boiling of the refrigerant RE, it is preferable that the surface of the wall member 14 has multiple recesses or multiple protrusions. Examples of the multiple recesses or multiple protrusions include processing marks by machining such as cutting, multiple recesses by dimple processing, multiple uneven portions by blasting, a recess pattern or a protrusion pattern by etching, the surface of a porous body having continuous pores, and parallel, lattice, or wave-shaped fins formed by extrusion molding, welding, brazing, or the like.

以上の受熱部１０には、発熱体１００が熱的に接続される。本実施形態では、発熱体１００が側壁１３の外表面に熱的に接続される。ここで、「熱的に接続」とは、次の条件ａ、ｂまたはｃのいずれかを満たすことをいう。条件ａ：２つの部材が物理的に直接に接する。条件ｂ：２つの部材が５０μｍ以下の間隙を介して配置される。条件ｃ：２つの部材が１０Ｗ・ｍ－１・Ｋ－１以上の熱伝導率の他の部材を介して物理的に接続される。なお、各条件における２つの部材間には、伝熱グリースおよび接着剤等が存在してもよい。この場合、接着剤は、熱伝導性を高める観点から、熱伝導性のフィラー等を含むことが好ましい。 The heat receiving portion 10 is thermally connected to the heat generating body 100. In this embodiment, the heat generating body 100 is thermally connected to the outer surface of the side wall 13. Here, "thermally connected" means that any one of the following conditions a, b, or c is satisfied. Condition a: The two members are physically in direct contact. Condition b: The two members are arranged with a gap of 50 μm or less. Condition c: The two members are physically connected via another member with a thermal conductivity of 10 W·m −1 ·K −1 or more. Note that a heat transfer grease, adhesive, or the like may be present between the two members in each condition. In this case, it is preferable that the adhesive contains a thermally conductive filler, or the like, from the viewpoint of increasing thermal conductivity.

１－２ｂ．放熱部
放熱部２０は、凝縮室Ｓ２０を有する構造体であり、受熱部１０からの熱を放熱する。凝縮室Ｓ２０は、冷媒ＲＥを気化した状態から凝縮液化させる空間である。放熱部２０では、受熱部１０で生成された気相冷媒が凝縮されることにより液相冷媒が生成される。ここで、放熱部２０は、凝縮室Ｓ２０の気相冷媒を外部の流体との熱交換により放熱することにより凝縮液化させる。当該外部の流体は、凝縮室Ｓ２０の外部を流動する流体であればよく、特に限定されず、液体でも気体でもよいが、典型的には、例えば空気である。 1-2b. Heat Dissipation Section The heat dissipation section 20 is a structure having a condensation chamber S20, and dissipates heat from the heat receiving section 10. The condensation chamber S20 is a space in which the refrigerant RE is condensed from a vaporized state to a liquid state. In the heat dissipation section 20, the gas-phase refrigerant generated in the heat receiving section 10 is condensed to generate a liquid-phase refrigerant. Here, the heat dissipation section 20 condenses and liquefies the gas-phase refrigerant in the condensation chamber S20 by dissipating heat through heat exchange with an external fluid. The external fluid may be any fluid that flows outside the condensation chamber S20, and is not particularly limited, and may be either a liquid or a gas, but is typically, for example, air.

図２に示す例では、放熱部２０は、２個の容器２１と複数の放熱フィン２２とを有する。２個の容器２１のそれぞれは、凝縮室Ｓ２０を内部空間として有する。容器２１は、底板２１１と天板２１２と側壁２１３とを有する。これらで囲まれた空間が凝縮室Ｓ２０である。底板２１１および天板２１２のそれぞれは、Ｚ軸に交差する方向に広がる平板である。ただし、底板２１１は、天板２１２に対してＺ２方向に位置しており、底板２１１には、第１管部３０および第２管部４０との接続のための孔が設けられる。底板２１１および天板２１２は、互いに平行となるように配置されており、これらの間には、側壁２１３が配置される。側壁２１３は、底板２１１および天板２１２の外周同士を全周にわたって連結する。 2, the heat dissipation unit 20 has two containers 21 and a plurality of heat dissipation fins 22. Each of the two containers 21 has a condensation chamber S20 as an internal space. The container 21 has a bottom plate 211, a top plate 212, and a side wall 213. The space surrounded by these is the condensation chamber S20. The bottom plate 211 and the top plate 212 are each a flat plate extending in a direction intersecting the Z axis. However, the bottom plate 211 is located in the Z2 direction relative to the top plate 212, and the bottom plate 211 has holes for connecting to the first tube section 30 and the second tube section 40. The bottom plate 211 and the top plate 212 are arranged so as to be parallel to each other, and the side wall 213 is arranged between them. The side wall 213 connects the outer peripheries of the bottom plate 211 and the top plate 212 over the entire circumference.

本実施形態では、側壁２１３が円筒状をなしており、凝縮室Ｓ２０が円柱状をなす。なお、凝縮室Ｓ２０の形状は、円柱状に限定されず、例えば、角各柱状でもよい。また、側壁２１３の内周面および外周面の形状は、互いに異なってもよい。 In this embodiment, the side wall 213 is cylindrical, and the condensation chamber S20 is columnar. Note that the shape of the condensation chamber S20 is not limited to a columnar shape, and may be, for example, a rectangular columnar shape. In addition, the shapes of the inner and outer circumferential surfaces of the side wall 213 may be different from each other.

容器２１は、熱伝導性に優れる材料で構成される。容器２１の具体的な材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。 The container 21 is made of a material with excellent thermal conductivity. Specific examples of the material for the container 21 include metal materials such as copper, aluminum, or an alloy of either of these.

各放熱フィン２２は、２個の容器２１に熱的に接続される。各放熱フィン２２は、平板状の部材である。複数の放熱フィン２２は、互いに厚さ方向に間隔を隔てて配置される。各放熱フィン２２は、熱伝導性に優れる材料で構成される。放熱フィン２２の具体的な材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。各放熱フィン２２には、容器２１を挿入するための孔が設けられる。放熱フィン２２は、例えば、容器２１に対して拡管、圧入、接着剤、ネジ止め、ロウ付けまたは溶接等により固定される。 Each heat dissipation fin 22 is thermally connected to two containers 21. Each heat dissipation fin 22 is a flat plate-shaped member. The multiple heat dissipation fins 22 are arranged at intervals from each other in the thickness direction. Each heat dissipation fin 22 is made of a material with excellent thermal conductivity. Specific materials for the heat dissipation fins 22 include metal materials such as copper, aluminum, or an alloy of either of these. Each heat dissipation fin 22 is provided with a hole for inserting the container 21. The heat dissipation fin 22 is fixed to the container 21 by, for example, expanding the tube, pressing, using an adhesive, screwing, brazing, or welding.

なお、放熱フィン２２の形状は、図２に示す例に限定されず、任意である。また、放熱フィン２２は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。ただし、放熱部２０が複数の放熱フィン２２を有することにより、冷媒ＲＥの気体を効率的に凝縮液化させることができる。 The shape of the heat dissipation fins 22 is not limited to the example shown in FIG. 2 and may be any shape. The heat dissipation fins 22 may be provided as needed, or may be omitted. However, by having the heat dissipation unit 20 have multiple heat dissipation fins 22, the gaseous refrigerant RE can be efficiently condensed and liquefied.

１－２ｃ．第１管部
第１管部３０は、受熱部１０で冷媒ＲＥが気化されることにより生成された気相冷媒を放熱部２０に輸送する第１流路Ｓ３０を有する。本実施形態では、第１管部３０は、前述の２個の容器２１に対応する２個の蒸気管３１で構成される。２個の蒸気管３１のそれぞれは、Ｚ軸に沿って直線状に延びており、第１流路Ｓ３０を内部空間として有する管である。 1-2c. First pipe section The first pipe section 30 has a first flow path S30 that transports the gas-phase refrigerant generated by vaporizing the refrigerant RE in the heat receiving section 10 to the heat dissipating section 20. In this embodiment, the first pipe section 30 is composed of two steam pipes 31 corresponding to the above-mentioned two containers 21. Each of the two steam pipes 31 extends linearly along the Z axis and is a pipe having the first flow path S30 as an internal space.

蒸気管３１は、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料で構成される。また、蒸気管３１は、天板１２および底板２１１に対してロウ付け等により固定される。なお、蒸気管３１の構成材料は、金属材料に限定されず、例えば、セラミックス材料または樹脂材料等でもよい。 The steam pipe 31 is made of a metal material such as copper, aluminum, or an alloy of these. The steam pipe 31 is fixed to the top plate 12 and the bottom plate 211 by brazing or the like. The material of the steam pipe 31 is not limited to a metal material, and may be, for example, a ceramic material or a resin material.

蒸気管３１は、受熱部１０および放熱部２０のそれぞれに接続されており、受熱部１０に向けて開口する開口３１ａと、放熱部２０に向けて開口する開口３１ｂと、を有する。
開口３１ａは、蒸気管３１の内周面３１ｃのＺ２方向での端縁で囲まれる空間である。開口３１ｂは、蒸気管３１の内周面３１ｃのＺ１方向での端縁で囲まれる空間である。 The steam pipe 31 is connected to both the heat receiving portion 10 and the heat radiating portion 20 , and has an opening 31 a that opens toward the heat receiving portion 10 and an opening 31 b that opens toward the heat radiating portion 20 .
The opening 31a is a space surrounded by an edge in the Z2 direction of the inner circumferential surface 31c of the steam pipe 31. The opening 31b is a space surrounded by an edge in the Z1 direction of the inner circumferential surface 31c of the steam pipe 31.

ここで、開口３１ａは、天板１２のＺ２方向を向く面である内壁面と同一平面上に位置する。また、２個の蒸気管３１のうち、一方の蒸気管３１の開口３１ａは、前述の第１空間Ｓ１１に向けて開口し、他方の蒸気管３１の開口３１ａは、「第１開口」の一例であり、前述の第２空間Ｓ１２に向けて開口する。 Here, the opening 31a is located on the same plane as the inner wall surface, which is the surface of the top plate 12 facing the Z2 direction. Furthermore, of the two steam pipes 31, the opening 31a of one steam pipe 31 opens toward the first space S11 described above, and the opening 31a of the other steam pipe 31 is an example of a "first opening" and opens toward the second space S12 described above.

また、蒸気管３１の一部は、放熱部２０の底板２１１よりもＺ１方向に突出する。したがって、開口３１ｂは、底板２１１よりもＺ１方向に位置する。このため、容器２１内で開口３１ｂへ液相冷媒が混入したり、当該液相冷媒により開口３１ｂが塞がれたりすることが低減される。この点については、後述の図５に基づいて詳述する。なお、第１流路Ｓ３０は、蒸気管３１と前述の受熱部１０の天板１２とにより形成されてもよい。この場合、開口３１ａは、天板１２に設けられる孔により形成される。 In addition, a portion of the steam pipe 31 protrudes in the Z1 direction beyond the bottom plate 211 of the heat dissipation section 20. Therefore, the opening 31b is located in the Z1 direction beyond the bottom plate 211. This reduces the possibility of liquid-phase refrigerant mixing with the opening 31b in the container 21 or blocking the opening 31b with the liquid-phase refrigerant. This will be described in detail later with reference to FIG. 5. The first flow path S30 may be formed by the steam pipe 31 and the top plate 12 of the heat receiving section 10. In this case, the opening 31a is formed by a hole provided in the top plate 12.

第１流路Ｓ３０は、蒸気管３１の内周面３１ｃで囲まれる空間である。第１流路Ｓ３０は、開口３１ａを介して収容室Ｓ１０に連通するとともに、開口３１ｂを介して凝縮室Ｓ２０に連通する。 The first flow path S30 is a space surrounded by the inner circumferential surface 31c of the steam pipe 31. The first flow path S30 communicates with the storage chamber S10 via the opening 31a and with the condensation chamber S20 via the opening 31b.

図２に示す例では、第１流路Ｓ３０の幅は、一定である。また、第１流路Ｓ３０の断面積は、一定である。さらに、第１流路Ｓ３０の横断面の形状は、円形である。なお、第１流路Ｓ３０の横断面の形状は、円形に限定されず、例えば、四角形等の多角形、楕円形等でもよい。また、第１流路Ｓ３０は、屈曲または湾曲する部分を有してもよい。 In the example shown in FIG. 2, the width of the first flow path S30 is constant. Also, the cross-sectional area of the first flow path S30 is constant. Furthermore, the cross-sectional shape of the first flow path S30 is circular. Note that the cross-sectional shape of the first flow path S30 is not limited to a circle, and may be, for example, a polygon such as a square, an ellipse, or the like. Also, the first flow path S30 may have a bent or curved portion.

１－２ｄ．第２管部
第２管部４０は、放熱部２０で気相冷媒が凝縮されることにより生成された液相冷媒を受熱部１０に輸送する第２流路Ｓ４０を有する。本実施形態では、第２管部４０は、前述の２個の容器２１に対応する２個の液管４１で構成される。２個の液管４１のそれぞれは、Ｚ軸に沿って直線状に延びており、第２流路Ｓ４０を内部空間として有する管である。 1-2d. Second pipe section The second pipe section 40 has a second flow path S40 that transports the liquid-phase refrigerant generated by condensing the gas-phase refrigerant in the heat dissipation section 20 to the heat receiving section 10. In this embodiment, the second pipe section 40 is composed of two liquid pipes 41 corresponding to the above-mentioned two containers 21. Each of the two liquid pipes 41 extends linearly along the Z axis and is a pipe having the second flow path S40 as an internal space.

液管４１は、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料で構成される。また、液管４１は、天板１２および底板２１１に対してロウ付け等により固定される。なお、液管４１の構成材料は、金属材料に限定されず、例えば、セラミックス材料または樹脂材料等でもよい。また、液管４１の構成材料は、蒸気管３１の構成材料と同一であってもよいし異なってもよい。 The liquid pipe 41 is made of a metal material such as copper, aluminum, or an alloy of these. The liquid pipe 41 is fixed to the top plate 12 and the bottom plate 211 by brazing or the like. The material of the liquid pipe 41 is not limited to a metal material, and may be, for example, a ceramic material or a resin material. The material of the liquid pipe 41 may be the same as or different from the material of the steam pipe 31.

液管４１は、受熱部１０および放熱部２０のそれぞれに接続されており、受熱部１０に向けて開口する開口４１ａと、放熱部２０に向けて開口する開口４１ｂと、を有する。開口４１ａは、液管４１の内周面４１ｃのＺ２方向での端縁で囲まれる空間である。開口４１ｂは、液管４１の内周面４１ｃのＺ１方向での端縁で囲まれる空間である。 The liquid pipe 41 is connected to each of the heat receiving section 10 and the heat dissipation section 20, and has an opening 41a that opens toward the heat receiving section 10 and an opening 41b that opens toward the heat dissipation section 20. The opening 41a is a space surrounded by the edge of the inner surface 41c of the liquid pipe 41 in the Z2 direction. The opening 41b is a space surrounded by the edge of the inner surface 41c of the liquid pipe 41 in the Z1 direction.

ここで、液管４１の一部は、受熱部１０の天板１２よりもＺ２方向に突出する。したがって、開口４１ａは、天板１２よりもＺ２方向に位置する。本実施形態では、開口４１ａは、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも下方に位置する。このため、気相冷媒が開口４１ａに混入され難くすることができる。しかも、開口４１ａは、発熱体１００よりも下方に位置しており、発熱体１００と受熱部１０とが重なる方向にみて発熱体１００に重ならない。このため、冷媒ＲＥの核沸騰により生じた気泡が開口４１ａに入り難くすることができる。また、２個の液管４１のうち、一方の液管４１の開口４１ａは、前述の第１空間Ｓ１１に位置し、他方の液管４１の開口４１ａは、「第２開口」の一例であり、前述の第２空間Ｓ１２に位置する。 Here, a part of the liquid pipe 41 protrudes in the Z2 direction from the top plate 12 of the heat receiving section 10. Therefore, the opening 41a is located in the Z2 direction from the top plate 12. In this embodiment, the opening 41a is located below the liquid level RE0 of the refrigerant RE. Therefore, it is possible to make it difficult for the gas phase refrigerant to be mixed into the opening 41a. Moreover, the opening 41a is located below the heating element 100 and does not overlap with the heating element 100 when viewed in the direction in which the heating element 100 and the heat receiving section 10 overlap. Therefore, it is possible to make it difficult for bubbles generated by nucleate boiling of the refrigerant RE to enter the opening 41a. Moreover, of the two liquid pipes 41, the opening 41a of one liquid pipe 41 is located in the first space S11 described above, and the opening 41a of the other liquid pipe 41 is an example of a "second opening" and is located in the second space S12 described above.

また、開口４１ｂは、放熱部２０の底板２１１のＺ１方向を向く面と同一平面上に位置する。このため、容器２１内で開口４１ｂへ液相冷媒を導入しやすくすることができる。この点については、後述の図５に基づいて詳述する。なお、第２流路Ｓ４０は、液管４１と前述の放熱部２０の底板２１１とにより形成されてもよい。この場合、開口４１ｂは、底板２１１に設けられる孔により形成される。 The opening 41b is located on the same plane as the surface of the bottom plate 211 of the heat dissipation section 20 facing the Z1 direction. This makes it easier to introduce liquid-phase refrigerant into the opening 41b inside the container 21. This will be described in detail later with reference to FIG. 5. The second flow path S40 may be formed by the liquid pipe 41 and the bottom plate 211 of the heat dissipation section 20. In this case, the opening 41b is formed by a hole provided in the bottom plate 211.

第２流路Ｓ４０は、液管４１の内周面４１ｃで囲まれる空間である。第２流路Ｓ４０は、開口４１ａを介して収容室Ｓ１０に連通するとともに、開口４１ｂを介して凝縮室Ｓ２０に連通する。 The second flow path S40 is a space surrounded by the inner circumferential surface 41c of the liquid pipe 41. The second flow path S40 communicates with the storage chamber S10 via the opening 41a and with the condensation chamber S20 via the opening 41b.

第２流路Ｓ４０の断面積は、前述の第１流路Ｓ３０の断面積よりも小さい。すなわち、第１流路Ｓ３０の断面積は、第２流路Ｓ４０の断面積よりも大きい。このため、第１流路Ｓ３０の断面積が第２流路Ｓ４０の断面積以下である構成に比べて、第１流路Ｓ３０での気相冷媒の輸送を円滑に行うことができる。なお、第２流路Ｓ４０の断面積は、第１流路Ｓ３０の断面積に等しくてもよい。 The cross-sectional area of the second flow path S40 is smaller than the cross-sectional area of the first flow path S30 described above. That is, the cross-sectional area of the first flow path S30 is larger than the cross-sectional area of the second flow path S40. Therefore, the transport of the gas phase refrigerant in the first flow path S30 can be performed more smoothly than in a configuration in which the cross-sectional area of the first flow path S30 is equal to or smaller than the cross-sectional area of the second flow path S40. Note that the cross-sectional area of the second flow path S40 may be equal to the cross-sectional area of the first flow path S30.

図２に示す例では、第２流路Ｓ４０の幅は、一定である。また、第２流路Ｓ４０の断面積は、一定である。さらに、第２流路Ｓ４０の横断面の形状は、円形である。なお、第２流路Ｓ４０の横断面の形状は、円形に限定されず、例えば、四角形等の多角形、楕円形等でもよい。また、第２流路Ｓ４０は、屈曲または湾曲する部分を有してもよい。 In the example shown in FIG. 2, the width of the second flow path S40 is constant. The cross-sectional area of the second flow path S40 is also constant. The cross-sectional shape of the second flow path S40 is circular. Note that the cross-sectional shape of the second flow path S40 is not limited to a circle, and may be, for example, a polygon such as a square, an ellipse, or the like. The second flow path S40 may also have a bent or curved portion.

１－３．沸騰冷却装置の使用例
図５は、第１実施形態に係る沸騰冷却装置１の使用例における受熱部１０の状態を示す図である。図５では、沸騰冷却装置１がＹ軸まわりに角度θ１で傾斜して設置された場合の受熱部１０の状態が示される。ここで、角度θ１は、水平面Ｆ０と受熱部１０の底面とのなす角度に等しいか、あるいは、収容室Ｓ１０の中心線ＬＣまたは液管４１の中心線と鉛直線とのなす角度である。具体的には、角度θ１は、４５°以下の角度である。なお、中心線ＬＣは、収容室Ｓ１０の中心を通り、かつ、底板１１または天板１２に直交する直線である。 1-3. Example of Use of the Boiling Cooling Device FIG. 5 is a diagram showing the state of the heat receiving part 10 in an example of use of the boiling cooling device 1 according to the first embodiment. FIG. 5 shows the state of the heat receiving part 10 when the boiling cooling device 1 is installed at an angle θ1 around the Y axis. Here, the angle θ1 is equal to the angle between the horizontal plane F0 and the bottom surface of the heat receiving part 10, or the angle between the center line LC of the storage chamber S10 or the center line of the liquid pipe 41 and a vertical line. Specifically, the angle θ1 is an angle of 45° or less. The center line LC is a straight line that passes through the center of the storage chamber S10 and is perpendicular to the bottom plate 11 or the top plate 12.

図５に示すように、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合でも、壁部材１４のＺ１方向での端は、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。言い換えると、この場合でも、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０は、壁部材１４のＺ１方向での端よりも下方に位置する。このため、この場合でも、壁部材１４と天板１２との間の隙間ｄ１を介して第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２との間での気体状の冷媒ＲＥの移動を許容するが、第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２との間での液状の冷媒ＲＥの移動が壁部材１４により阻止される。なお、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合、壁部材１４のＺ１方向での端が液面ＲＥ０に一致してもよい。 5, even when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1, the end of the wall member 14 in the Z1 direction is located above the liquid level RE0 of the refrigerant RE. In other words, even in this case, the liquid level RE0 of the refrigerant RE is located below the end of the wall member 14 in the Z1 direction. Therefore, even in this case, the movement of the gaseous refrigerant RE between the first space S11 and the second space S12 is permitted through the gap d1 between the wall member 14 and the top plate 12, but the movement of the liquid refrigerant RE between the first space S11 and the second space S12 is prevented by the wall member 14. Note that when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1, the end of the wall member 14 in the Z1 direction may coincide with the liquid level RE0.

図５には、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合の液面ＲＥ０が実線で示される。また、図５には、沸騰冷却装置１を傾斜させない場合の液面ＲＥ０が一点鎖線で示される。さらに、図５には、壁部材１４を省略した場合の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０が二点鎖線で示される。 In FIG. 5, the liquid level RE0 when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1 is shown by a solid line. Also, in FIG. 5, the liquid level RE0 when the boiling cooling device 1 is not inclined is shown by a dashed line. Furthermore, in FIG. 5, the liquid level RE0 of the refrigerant RE when the wall member 14 is omitted is shown by a two-dot chain line.

図５に示すように、沸騰冷却装置１を傾斜させた場合、第１空間Ｓ１１の底面が第２空間Ｓ１２の底面よりも上方に位置する。この場合であっても、第１空間Ｓ１１から第２空間Ｓ１２への液状の冷媒ＲＥの移動が壁部材１４により阻止されるので、壁部材１４を省略した場合に比べて、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０と蒸気管３１の開口３１ａとの間の距離を大きくすることができる。このため、沸騰冷却装置１を傾斜させた場合でも、冷媒ＲＥによる開口３１ａの封鎖を低減することができる。 As shown in FIG. 5, when the boiling cooling device 1 is tilted, the bottom surface of the first space S11 is located above the bottom surface of the second space S12. Even in this case, the movement of the liquid refrigerant RE from the first space S11 to the second space S12 is prevented by the wall member 14, so the distance between the liquid level RE0 of the refrigerant RE and the opening 31a of the vapor pipe 31 can be made larger than when the wall member 14 is omitted. Therefore, even when the boiling cooling device 1 is tilted, the blocking of the opening 31a by the refrigerant RE can be reduced.

ここで、液面ＲＥ０は、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２のそれぞれで個別にＹ軸まわりにＸ軸に対して傾斜する。したがって、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２のそれぞれでは、Ｘ軸に沿う方向で液面ＲＥ０の中央と天板１２との間の距離は、ほとんど変化しない。 Here, the liquid level RE0 is inclined around the Y axis with respect to the X axis in each of the first space S11 and the second space S12 individually. Therefore, in each of the first space S11 and the second space S12, the distance between the center of the liquid level RE0 and the top plate 12 in the direction along the X axis hardly changes.

図５に示す例では、開口３１ａが第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２のそれぞれのＸ軸に沿う方向での中央に位置する。このため、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０と蒸気管３１の開口３１ａとの間の距離は、沸騰冷却装置１を傾斜させない場合と比べて、ほとんど変化しない。 In the example shown in FIG. 5, the opening 31a is located at the center of the first space S11 and the second space S12 in the direction along the X-axis. Therefore, the distance between the liquid level RE0 of the refrigerant RE and the opening 31a of the vapor pipe 31 hardly changes compared to when the boiling cooling device 1 is not tilted.

Ｚ軸に沿う方向での壁部材１４の長さ、すなわち壁部材１４の高さｈは、前述のように、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合でも、壁部材１４のＺ１方向での端が液面ＲＥ０よりも上方に位置するよう設定される。 The length of the wall member 14 in the direction along the Z axis, i.e., the height h of the wall member 14, is set so that the end of the wall member 14 in the Z1 direction is positioned above the liquid level RE0, even when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1, as described above.

ここで、高さｈは、高さＨ１よりも高いことが好ましい。この場合、前述のような壁部材１４による効果が好適に得られる。ただし、高さＨ１は、以下の式（１）により求められる。
Ｈ１＝（ｂ－（ａ－Ｌ）／ｔａｎθ２） （１）
式（１）中、ａは、Ｘ軸に沿う方向での第２空間Ｓ１２の長さ［ｍｍ］である。ｂは、Ｚ軸に沿う方向での収容室Ｓ１０の長さ［ｍｍ］である。Ｌは、第２空間Ｓ１２に対応する開口３１ａについて、Ｘ軸に沿う方向での開口３１ａと側壁１３との間の距離［ｍｍ］である。θ２は、水平面Ｆ０とＺ軸とのなす角度［°］であり、θ２＝９０［°］－θ１の関係を満たす。 Here, it is preferable that the height h is greater than the height H1. In this case, the effect of the wall member 14 as described above can be suitably obtained. However, the height H1 can be calculated by the following formula (1).
H1=(b-(a-L)/tanθ2) (1)
In formula (1), a is the length [mm] of the second space S12 in the direction along the X-axis. b is the length [mm] of the storage chamber S10 in the direction along the Z-axis. L is the distance [mm] between the opening 31a corresponding to the second space S12 and the side wall 13 in the direction along the X-axis. θ2 is the angle [°] between the horizontal plane F0 and the Z-axis, and satisfies the relationship θ2=90[°]-θ1.

また、図５に示すように、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合、蒸気管３１が液管４１に対して上方に位置する。このため、前述のように開口３１ａと液面ＲＥ０との間の距離を大きくしつつ、蒸気管３１と側壁１３または壁部材１４との間に液管４１を配置するための領域を十分に確保することができる。 Also, as shown in FIG. 5, when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1, the steam pipe 31 is positioned above the liquid pipe 41. Therefore, while increasing the distance between the opening 31a and the liquid level RE0 as described above, a sufficient area can be secured between the steam pipe 31 and the side wall 13 or wall member 14 to place the liquid pipe 41.

図６は、第１実施形態に係る沸騰冷却装置１の使用例における放熱部２０の状態を示す図である。図６では、前述の図５に示すように沸騰冷却装置１がＹ軸まわりに傾斜して設置された場合の放熱部２０の状態が示される。 Figure 6 is a diagram showing the state of the heat dissipation section 20 in an example of use of the boiling cooling device 1 according to the first embodiment. Figure 6 shows the state of the heat dissipation section 20 when the boiling cooling device 1 is installed tilted around the Y axis as shown in Figure 5 above.

図６に示すように、沸騰冷却装置１の傾斜角度が角度θ１である場合、開口４１ｂが開口３１ｂに対して下方に位置する。このため、開口４１ｂが開口３１ｂに対して上方に位置する構成に比べて、容器２１から開口４１ｂに液相冷媒を導入させやすい。しかも、本実施形態では、前述のように開口４１ｂが容器２１の底板２１１の内壁面に開口するので、当該内壁面に沿って液相冷媒を開口４１ｂに円滑に案内することができる。 As shown in FIG. 6, when the inclination angle of the boiling cooling device 1 is angle θ1, the opening 41b is located below the opening 31b. Therefore, it is easier to introduce the liquid refrigerant from the container 21 to the opening 41b compared to a configuration in which the opening 41b is located above the opening 31b. Moreover, in this embodiment, as described above, the opening 41b opens on the inner wall surface of the bottom plate 211 of the container 21, so the liquid refrigerant can be smoothly guided along the inner wall surface to the opening 41b.

また、開口３１ｂが開口４１ｂに対して上方に位置するので、開口３１ｂが開口４１ｂに対して下方に位置する構成に比べて、開口３１ｂが容器２１内の液相冷媒により塞がれ難い。しかも、本実施形態では、前述のように開口３１ｂが底板２１１よりもＺ１方向に位置するので、容器２１内に溜まる液相冷媒の液面よりも上方に開口３１ｂを位置させることができる。このため、容器２１内で開口３１ｂへ液相冷媒が混入したり、当該液相冷媒により開口３１ｂが塞がれたりすることが好適に低減される。 In addition, because opening 31b is located above opening 41b, opening 31b is less likely to be blocked by the liquid-phase refrigerant in container 21 compared to a configuration in which opening 31b is located below opening 41b. Moreover, in this embodiment, opening 31b is located in the Z1 direction above bottom plate 211 as described above, so opening 31b can be positioned above the liquid level of the liquid-phase refrigerant that accumulates in container 21. This effectively reduces the liquid-phase refrigerant from entering opening 31b in container 21 and blocking opening 31b with the liquid-phase refrigerant.

１－４．まとめ
以上の沸騰冷却装置１は、前述のように、受熱部１０と放熱部２０と第１管部３０と第２管部４０とを有する。受熱部１０は、冷媒ＲＥを収容する収容室Ｓ１０を有し、発熱体１００からの熱を受ける。放熱部２０は、受熱部１０からの熱を放熱する。第１管部３０は、受熱部１０で冷媒ＲＥが気化されることにより生成された気相冷媒を放熱部２０に輸送する。第２管部４０は、放熱部２０で気相冷媒が凝縮されることにより生成された液相冷媒を受熱部１０に輸送する。 1-4. Summary As described above, the boiling cooling device 1 has the heat receiving section 10, the heat dissipating section 20, the first pipe section 30, and the second pipe section 40. The heat receiving section 10 has an accommodation chamber S10 that accommodates the refrigerant RE, and receives heat from the heating element 100. The heat dissipating section 20 dissipates heat from the heat receiving section 10. The first pipe section 30 transports the gas phase refrigerant generated by vaporizing the refrigerant RE in the heat receiving section 10 to the heat dissipating section 20. The second pipe section 40 transports the liquid phase refrigerant generated by condensing the gas phase refrigerant in the heat dissipating section 20 to the heat receiving section 10.

そのうえで、受熱部１０は、収容室Ｓ１０の少なくとも一部を第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２とに仕切る壁部材１４を有する。ここで、第１管部３０は、第２空間Ｓ１２に向けて開口する第１開口としての開口３１ａを有する。また、壁部材１４の少なくとも一部は、収容室Ｓ１０に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。そして、壁部材１４は、第１空間Ｓ１１から第１開口としての開口３１ａへの液状の冷媒ＲＥの移動を阻止する。 The heat receiving section 10 has a wall member 14 that divides at least a portion of the storage chamber S10 into a first space S11 and a second space S12. Here, the first pipe section 30 has an opening 31a as a first opening that opens toward the second space S12. Also, at least a portion of the wall member 14 is located above the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE stored in the storage chamber S10. The wall member 14 prevents the liquid refrigerant RE from moving from the first space S11 to the opening 31a as the first opening.

以上の沸騰冷却装置では、収容室Ｓ１０に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に壁部材１４の少なくとも一部が位置するので、収容室Ｓ１０の中心線ＬＣが鉛直線ＶＬに対して傾斜する場合でも、壁部材１４が第１空間Ｓ１１から第１開口としての開口３１ａへの液状の冷媒ＲＥの移動を阻止することができる。このため、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合でも、冷媒ＲＥが第１開口としての開口３１ａを塞いでしまうことを低減することができる。この結果、沸騰冷却装置１の設置姿勢によらず、受熱部１０から第１管部３０、放熱部２０および第２管部４０をこの順に通って受熱部１０に戻るという冷媒ＲＥの循環が従来に比べて円滑に行われるので、冷却性能の低下を低減することができる。 In the above boiling cooling device, at least a part of the wall member 14 is located above the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE contained in the storage chamber S10, so that even if the center line LC of the storage chamber S10 is inclined with respect to the vertical line VL, the wall member 14 can prevent the liquid refrigerant RE from moving from the first space S11 to the opening 31a as the first opening. Therefore, even if the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, it is possible to reduce the refrigerant RE from blocking the opening 31a as the first opening. As a result, regardless of the installation position of the boiling cooling device 1, the circulation of the refrigerant RE from the heat receiving part 10 through the first pipe part 30, the heat dissipation part 20, and the second pipe part 40 in this order and returning to the heat receiving part 10 is performed more smoothly than in the past, so that the deterioration of cooling performance can be reduced.

ここで、第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２とが収容室Ｓ１０内で互いに連通するので、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２のそれぞれが独立した空間である構成に比べて、沸騰冷却装置１の製造時における収容室Ｓ１０への冷媒ＲＥの充填が簡単に済むという利点がある。また、中心線ＬＣが鉛直線ＶＬに対して傾斜する場合、前述の放熱フィン２２が水平面Ｆ０に対して傾斜するので、放熱フィン２２が水平面Ｆ０に対して平行である場合に比べて、放熱フィン２２に沿って気流を生じさせやすく、放熱部２０の放熱性を高めることができる。 Here, since the first space S11 and the second space S12 communicate with each other within the storage chamber S10, there is an advantage that the refrigerant RE can be easily filled into the storage chamber S10 during the manufacture of the boiling cooling device 1, compared to a configuration in which the first space S11 and the second space S12 are each independent spaces. In addition, when the center line LC is inclined with respect to the vertical line VL, the aforementioned heat dissipation fins 22 are inclined with respect to the horizontal plane F0, so that it is easier to generate an airflow along the heat dissipation fins 22, compared to when the heat dissipation fins 22 are parallel to the horizontal plane F0, and the heat dissipation performance of the heat dissipation section 20 can be improved.

本実施形態では、前述のように、壁部材１４は、収容室Ｓ１０に収容される液状の冷媒ＲＥを、第１空間Ｓ１１に収容される冷媒ＲＥと第２空間Ｓ１２に収容される冷媒ＲＥとに区分する。このため、１つの空間に液状の冷媒ＲＥを収容する構成に比べて、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０と第１開口としての開口３１ａとの間の距離を大きくすることができる。 In this embodiment, as described above, the wall member 14 divides the liquid refrigerant RE contained in the storage chamber S10 into the refrigerant RE contained in the first space S11 and the refrigerant RE contained in the second space S12. Therefore, compared to a configuration in which the liquid refrigerant RE is contained in one space, the distance between the liquid level RE0 of the refrigerant RE and the opening 31a as the first opening when the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position can be made larger.

また、前述のように、第２管部４０は、第２空間Ｓ１２に向けて開口する第２開口としての開口４１ａを有する。したがって、第１開口としての開口３１ａおよび第２開口としての開口４１ａの双方が第２空間Ｓ１２に向けて開口する。 As described above, the second tube portion 40 has an opening 41a as a second opening that opens toward the second space S12. Therefore, both the opening 31a as a first opening and the opening 41a as a second opening open toward the second space S12.

そのうえで、第１開口としての開口３１ａは、第２空間Ｓ１２に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。このため、第２空間Ｓ１２で生じた気相冷媒を円滑に第１開口としての開口３１ａに導入することができる。 In addition, the opening 31a as the first opening is located above the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE contained in the second space S12. Therefore, the gas phase refrigerant generated in the second space S12 can be smoothly introduced into the opening 31a as the first opening.

一方、第２開口としての開口４１ａは、第２空間Ｓ１２に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも下方に位置する。このため、第２空間Ｓ１２で生じた気相冷媒が第２開口としての開口４１ａに混入するのを低減することができる。しかも、第１開口としての開口３１ａおよび第２開口としての開口４１ａの双方が第２空間Ｓ１２に向けて開口するので、第１管部３０および第２管部４０を互いに近づけて配置することができる。この結果、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合に、第２開口としての開口４１ａが冷媒ＲＥに接触したり離反したりすることを低減することができる。 On the other hand, the opening 41a as the second opening is located below the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE contained in the second space S12. This reduces the intrusion of the gas phase refrigerant generated in the second space S12 into the opening 41a as the second opening. Moreover, since both the opening 31a as the first opening and the opening 41a as the second opening open toward the second space S12, the first pipe section 30 and the second pipe section 40 can be arranged close to each other. As a result, when the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, it is possible to reduce the opening 41a as the second opening coming into contact with or separating from the refrigerant RE.

さらに、前述のように、第１管部３０は、受熱部１０から放熱部２０に気相冷媒を輸送する複数の蒸気管３１を有する。複数の蒸気管３１は、第１開口としての開口３１ａを有する蒸気管３１と、第１空間Ｓ１１に向けて開口する開口３１ａを有する蒸気管３１と、を含む。また、第２管部４０は、放熱部２０から受熱部１０に液相冷媒を輸送する複数の液管４１を有する。複数の液管４１は、第２開口としての開口４１ａを有する液管４１と、第１空間Ｓ１１に向けて開口する開口４１ａを有する液管４１と、を含む。 Furthermore, as described above, the first pipe section 30 has a plurality of vapor pipes 31 that transport the gas-phase refrigerant from the heat receiving section 10 to the heat dissipating section 20. The plurality of vapor pipes 31 includes a vapor pipe 31 having an opening 31a as a first opening, and a vapor pipe 31 having an opening 31a that opens toward the first space S11. The second pipe section 40 has a plurality of liquid pipes 41 that transport the liquid-phase refrigerant from the heat dissipating section 20 to the heat receiving section 10. The plurality of liquid pipes 41 includes a liquid pipe 41 having an opening 41a as a second opening, and a liquid pipe 41 having an opening 41a that opens toward the first space S11.

このように複数の蒸気管３１および複数の液管４１を用いることにより、冷媒ＲＥの循環効率を高めることができる。また、このように複数の蒸気管３１および複数の液管４１を有する構成では、収容室Ｓ１０の中心線ＬＣからずれた位置に蒸気管３１および液管４１が配置される。このため、当該構成では、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合に、蒸気管３１の開口が液状の冷媒ＲＥにより封鎖されないようにするうえで、前述の壁部材１４を設けることは有用である。 By using multiple steam pipes 31 and multiple liquid pipes 41 in this manner, the circulation efficiency of the refrigerant RE can be increased. Furthermore, in a configuration having multiple steam pipes 31 and multiple liquid pipes 41 in this manner, the steam pipes 31 and liquid pipes 41 are positioned at positions offset from the center line LC of the storage chamber S10. Therefore, in this configuration, when the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, it is useful to provide the wall member 14 described above in order to prevent the opening of the steam pipe 31 from being blocked by the liquid refrigerant RE.

また、前述のように、壁部材１４は、収容室Ｓ１０の底面から上方に延びる。このため、壁部材１４を板材で構成することができる。この結果、沸騰冷却装置１の構成または製造の簡単化を図ることができる。 As described above, the wall member 14 extends upward from the bottom surface of the storage chamber S10. Therefore, the wall member 14 can be made of a plate material. As a result, the configuration and manufacturing of the boiling cooling device 1 can be simplified.

さらに、前述のように、壁部材１４の高さをｈとし、壁部材１４の厚さ方向に沿う第２空間Ｓ１２の長さをａとし、壁部材１４の高さ方向での収容室Ｓ１０の長さをｂとし、壁部材１４の厚さ方向での第１開口としての開口３１ａと収容室Ｓ１０の側面との間の距離をＬとし、壁部材１４の高さ方向と水平面Ｆ０とのなす角度をθ２としたとき、θ２が４５°よりも小さい場合、ｈ＞（ｂ－（ａ－Ｌ）／ｔａｎθ２）の関係を満たすことが好ましい。 Furthermore, as described above, when the height of the wall member 14 is h, the length of the second space S12 along the thickness direction of the wall member 14 is a, the length of the storage chamber S10 in the height direction of the wall member 14 is b, the distance between the opening 31a as the first opening in the thickness direction of the wall member 14 and the side surface of the storage chamber S10 is L, and the angle between the height direction of the wall member 14 and the horizontal plane F0 is θ2, it is preferable that the relationship h>(b-(a-L)/tan θ2) is satisfied when θ2 is smaller than 45°.

この関係を満たす場合、この関係を満たさない場合に比べて、収容室Ｓ１０内の冷媒ＲＥの収容率を高めつつ、第１開口としての開口３１ａが液状の冷媒ＲＥにより封鎖されることを低減することができる。 When this relationship is satisfied, the storage rate of the refrigerant RE in the storage chamber S10 can be increased while reducing the blocking of the opening 31a as the first opening by the liquid refrigerant RE, compared to when this relationship is not satisfied.

また、前述のように、受熱部１０は、側方から発熱体１００からの熱を受ける。このとき、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合でも、受熱部１０と発熱体１００とが並ぶ方向にみて、液状の冷媒ＲＥと発熱体１００とが重なる面積の低下を低減することができる。したがって、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合でも、発熱体１００から受熱部１０の液状の冷媒ＲＥに効率的に熱を伝えることができる。 As mentioned above, the heat receiving section 10 receives heat from the heating element 100 from the side. In this case, even if the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, the reduction in the overlapping area between the liquid refrigerant RE and the heating element 100 can be reduced when viewed in the direction in which the heat receiving section 10 and the heating element 100 are aligned. Therefore, even if the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, heat can be efficiently transferred from the heating element 100 to the liquid refrigerant RE of the heat receiving section 10.

２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が前述の実施形態と同様である要素については、前述の実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。 2. Second embodiment Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. In the following exemplary embodiment, for elements whose actions and functions are similar to those of the above-mentioned embodiment, the reference numerals used in the description of the above-mentioned embodiment will be used, and detailed descriptions of each will be omitted as appropriate.

図７は、第２実子形態に係る沸騰冷却装置１Ａの断面図である。図８は、図７中のＣ－Ｃ線断面図である。図９は、図７中のＤ－Ｄ線断面図である。沸騰冷却装置１Ａは、受熱部１０に代えて受熱部１０Ａを有する以外は、前述の第１実施形態の沸騰冷却装置１と同様である。受熱部１０Ａは、壁部材１４に代えて壁部材１５を有する以外は、受熱部１０と同様である。 Figure 7 is a cross-sectional view of the boiling cooling device 1A according to the second embodiment. Figure 8 is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 7. Figure 9 is a cross-sectional view taken along line D-D in Figure 7. The boiling cooling device 1A is similar to the boiling cooling device 1 of the first embodiment described above, except that it has a heat receiving portion 10A instead of the heat receiving portion 10. The heat receiving portion 10A is similar to the heat receiving portion 10, except that it has a wall member 15 instead of the wall member 14.

壁部材１５は、側壁１３のＸ１方向を向く内壁面からＸ１方向に延びており、側壁１３のＸ２方向を向く内壁面と壁部材１５との間には、隙間ｄ２が形成される。 The wall member 15 extends in the X1 direction from the inner wall surface of the side wall 13 facing the X1 direction, and a gap d2 is formed between the inner wall surface of the side wall 13 facing the X2 direction and the wall member 15.

壁部材１５は、収容室Ｓ１０一部を図７中の上下に二分するように配置され、側壁１３に接続される板状の部材である。ここで、壁部材１５は、Ｚ軸に直交する面に沿って広がっており、図７に示すように、収容室Ｓ１０の一部を第１空間Ｓ１３と第２空間Ｓ１４とに区分する。また、図８に示すように、壁部材１５は、側壁１３のＸ２方向を向く内平面に対向する端縁を除く周縁が全域にわたり側壁１３に接続される。 The wall member 15 is a plate-like member that is disposed so as to divide a portion of the storage chamber S10 into two, the top and bottom, as shown in FIG. 7, and is connected to the side wall 13. Here, the wall member 15 extends along a plane perpendicular to the Z axis, and divides a portion of the storage chamber S10 into a first space S13 and a second space S14, as shown in FIG. 7. Also, as shown in FIG. 8, the wall member 15 is connected to the side wall 13 over the entire periphery, except for the edge that faces the inner plane of the side wall 13 facing the X2 direction.

壁部材１５は、Ｚ軸に沿う方向にみて、図７中の右側の蒸気管３１および液管４１に重なる位置に配置される。図７に示す例では、壁部材１５には、貫通孔１５ａが設けられる。貫通孔１５ａは、Ｘ軸に沿う方向に並ぶ２個の液管４１のうちのＸ２方向に位置する一方の液管４１が挿入される孔である。当該一方の液管４１は、必要に応じて、壁部材１５に対して拡管、圧入、接着剤、ネジ止め、ロウ付けまたは溶接等により固定される。また、貫通孔１５ａを通じて冷媒ＲＥが第１空間Ｓ１３から第２空間Ｓ１４へ移動しないよう、貫通孔１５ａの内壁面と液管４１の外周面との隙間が塞がれる。なお、貫通孔１５ａが省略されてもよい。この場合、液管４１は、例えば、壁部材１５を迂回するように下方に延びるよう、屈曲または湾曲する部分を有する。 The wall member 15 is arranged at a position overlapping the steam pipe 31 and the liquid pipe 41 on the right side in FIG. 7 when viewed in the direction along the Z axis. In the example shown in FIG. 7, a through hole 15a is provided in the wall member 15. The through hole 15a is a hole into which one of the two liquid pipes 41 arranged in the direction along the X axis, which is located in the X2 direction, is inserted. The one liquid pipe 41 is fixed to the wall member 15 by expanding, press-fitting, adhesive, screwing, brazing, welding, or the like as necessary. In addition, the gap between the inner wall surface of the through hole 15a and the outer circumferential surface of the liquid pipe 41 is blocked so that the refrigerant RE does not move from the first space S13 to the second space S14 through the through hole 15a. Note that the through hole 15a may be omitted. In this case, the liquid pipe 41 has a bent or curved portion so as to extend downward to bypass the wall member 15, for example.

ここで、図７に示すように、Ｚ軸が鉛直線となるよう沸騰冷却装置１が傾斜せずに設置される場合、壁部材１５は、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０に対して上方に位置する。したがって、第１空間Ｓ１３には、液状の冷媒ＲＥが存在するが、第２空間Ｓ１４には、液状の冷媒が実質的に存在しない。 As shown in FIG. 7, when the boiling cooling device 1 is installed without tilting so that the Z axis is a vertical line, the wall member 15 is located above the liquid level RE0 of the refrigerant RE. Therefore, liquid refrigerant RE is present in the first space S13, but liquid refrigerant is substantially absent in the second space S14.

図１０は、第２実施形態に係る沸騰冷却装置１Ａの使用例における受熱部１０Ａの状態を示す図である。図１０では、沸騰冷却装置１がＹ軸まわりに角度θ１で傾斜して設置された場合の受熱部１０Ａの状態が示される。 Figure 10 is a diagram showing the state of the heat receiving part 10A in a usage example of the boiling cooling device 1A according to the second embodiment. Figure 10 shows the state of the heat receiving part 10A when the boiling cooling device 1 is installed at an angle θ1 around the Y axis.

図１０に示すように、沸騰冷却装置１Ａの傾斜角度が角度θ１である場合、壁部材１５が第１空間Ｓ１３から第２空間Ｓ１４に液状の冷媒ＲＥが移動するのを阻止する。このため、この場合でも、第１空間Ｓ１３には、液状の冷媒ＲＥが存在するが、第２空間Ｓ１４には、液状の冷媒が実質的に存在しない。 As shown in FIG. 10, when the inclination angle of the boiling cooling device 1A is angle θ1, the wall member 15 prevents the liquid refrigerant RE from moving from the first space S13 to the second space S14. Therefore, even in this case, liquid refrigerant RE is present in the first space S13, but substantially no liquid refrigerant is present in the second space S14.

図１０には、沸騰冷却装置１Ａの傾斜角度が角度θ１である場合の液面ＲＥ０が実線で示される。また、図１０には、沸騰冷却装置１を傾斜させない場合の液面ＲＥ０が一点鎖線で示される。さらに、図１０には、壁部材１４を省略した場合の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０が二点鎖線で示される。 In FIG. 10, the liquid level RE0 when the inclination angle of the boiling cooling device 1A is angle θ1 is shown by a solid line. Also, in FIG. 10, the liquid level RE0 when the boiling cooling device 1 is not inclined is shown by a dashed line. Furthermore, in FIG. 10, the liquid level RE0 of the refrigerant RE when the wall member 14 is omitted is shown by a two-dot chain line.

図１０に示すように、沸騰冷却装置１Ａを傾斜させた場合、第１空間Ｓ１３から第２空間Ｓ１４への液状の冷媒ＲＥの移動が壁部材１４により阻止されるので、壁部材１５を省略した場合のように液面ＲＥ０が開口３１ａに接近することが防止される。このため、沸騰冷却装置１Ａを傾斜させた場合でも、冷媒ＲＥによる開口３１ａの封鎖を低減することができる。 As shown in FIG. 10, when the boiling cooling device 1A is tilted, the movement of the liquid refrigerant RE from the first space S13 to the second space S14 is prevented by the wall member 14, so the liquid level RE0 is prevented from approaching the opening 31a as in the case where the wall member 15 is omitted. Therefore, even when the boiling cooling device 1A is tilted, the blocking of the opening 31a by the refrigerant RE can be reduced.

Ｘ軸に沿う方向での壁部材１５の長さ、すなわち壁部材１４の高さｈは、沸騰冷却装置１Ａの傾斜角度が角度θ１である場合でも、壁部材１５のＸ１方向での端が液面ＲＥ０よりも上方に位置するよう設定される。 The length of the wall member 15 in the direction along the X-axis, i.e., the height h of the wall member 14, is set so that the end of the wall member 15 in the X1 direction is located above the liquid level RE0, even when the inclination angle of the boiling cooling device 1A is angle θ1.

ここで、高さｈは、高さＨ２よりも高いことが好ましい。この場合、前述のような壁部材１５による効果が好適に得られる。ただし、高さＨ２は、以下の式（２）により求められる。
Ｈ２＝（Ｌ＋ｃ×ｔａｎθ２） （２）
式（２）中、ｃは、Ｚ軸に沿う方向での第２空間Ｓ１４の長さ［ｍｍ］である。Ｌは、２個の開口３１ａのうち壁部材１５に近いほうの開口３１ａについて、Ｘ軸に沿う方向での開口３１ａと側壁１３との間の距離［ｍｍ］である。θ２は、水平面Ｆ０とＺ軸とのなす角度［°］であり、θ２＝９０［°］－θ１の関係を満たす。 Here, it is preferable that the height h is greater than the height H2. In this case, the effect of the wall member 15 as described above can be suitably obtained. However, the height H2 can be calculated by the following formula (2).
H2=(L+c×tanθ2) (2)
In formula (2), c is the length [mm] of the second space S14 in the direction along the Z axis. L is the distance [mm] between the opening 31a and the side wall 13 in the direction along the X axis for the opening 31a closer to the wall member 15 out of the two openings 31a. θ2 is the angle [°] between the horizontal plane F0 and the Z axis, and satisfies the relationship θ2=90[°]-θ1.

以上の第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様、冷却性能の低下を低減することができる。本実施形態では、前述のように、壁部材１５は、収容室Ｓ１０に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。このため、収容室Ｓ１０に収容される液状の冷媒ＲＥを第１空間Ｓ１３と第２空間Ｓ１４とに区分しなくても、第１開口としての開口３１ａが液状の冷媒ＲＥにより封鎖されることを低減することができる。 The second embodiment described above can also reduce the deterioration of cooling performance, as in the first embodiment described above. In this embodiment, as described above, the wall member 15 is located above the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE contained in the storage chamber S10. Therefore, even if the liquid refrigerant RE contained in the storage chamber S10 is not divided into the first space S13 and the second space S14, it is possible to reduce the blocking of the opening 31a as the first opening by the liquid refrigerant RE.

また、前述のように、第２管部４０は、第１空間Ｓ１３に向けて開口する第２開口としての開口４１ａを有する。このため、第２管部４０からの液相冷媒を第１空間Ｓ１３に排出することができる。 As described above, the second pipe section 40 has an opening 41a as a second opening that opens toward the first space S13. Therefore, the liquid phase refrigerant from the second pipe section 40 can be discharged into the first space S13.

そのうえで、第１開口としての開口３１ａは、壁部材１５よりも上方に位置する。このため、第１空間Ｓ１３から第１開口としての開口３１ａへの液状の冷媒ＲＥの移動を壁部材１５により阻止することができる。 In addition, the opening 31a serving as the first opening is located above the wall member 15. Therefore, the wall member 15 can prevent the movement of liquid refrigerant RE from the first space S13 to the opening 31a serving as the first opening.

一方、第２開口としての開口４１ａは、第１空間Ｓ１３に収容される液状の冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも下方に位置する。第１空間Ｓ１３で生じた気相冷媒が第２開口としての開口４１ａに混入するのを低減することができる。 On the other hand, the opening 41a as the second opening is located below the liquid level RE0 of the liquid refrigerant RE contained in the first space S13. This can reduce the intrusion of the gas phase refrigerant generated in the first space S13 into the opening 41a as the second opening.

さらに、前述のように、第１管部３０は、受熱部１０から放熱部２０に気相冷媒を輸送する複数の蒸気管３１を有する。複数の蒸気管３１は、第１開口としての開口３１ａを有する蒸気管３１と、壁部材１５の厚さ方向にみて壁部材１５に重ならない蒸気管３１と、を含む。また、第２管部４０は、放熱部２０から受熱部１０に液相冷媒を輸送する複数の液管４１を有する。複数の液管４１は、第２開口としての開口４１ａを有する液管４１と、壁部材１５の厚さ方向にみて壁部材１５に重ならない液管４１と、を含む。 Furthermore, as described above, the first pipe section 30 has a plurality of vapor pipes 31 that transport the gas-phase refrigerant from the heat receiving section 10 to the heat dissipating section 20. The plurality of vapor pipes 31 include a vapor pipe 31 having an opening 31a as a first opening, and a vapor pipe 31 that does not overlap the wall member 15 when viewed in the thickness direction of the wall member 15. The second pipe section 40 has a plurality of liquid pipes 41 that transport the liquid-phase refrigerant from the heat dissipating section 20 to the heat receiving section 10. The plurality of liquid pipes 41 include a liquid pipe 41 having an opening 41a as a second opening, and a liquid pipe 41 that does not overlap the wall member 15 when viewed in the thickness direction of the wall member 15.

このように複数の蒸気管３１および複数の液管４１を用いることにより、冷媒ＲＥの循環効率を高めることができる。また、このように複数の蒸気管３１および複数の液管４１を有する構成では、収容室Ｓ１０の中心線ＬＣからずれた位置に蒸気管３１および液管４１が設けられる。このため、当該構成では、沸騰冷却装置１を傾斜した姿勢で設置した場合に、蒸気管３１の開口が液状の冷媒ＲＥにより封鎖されないようにするうえで、前述の壁部材１５を設けることは有用である。 By using multiple steam pipes 31 and multiple liquid pipes 41 in this manner, the circulation efficiency of the refrigerant RE can be increased. Furthermore, in a configuration having multiple steam pipes 31 and multiple liquid pipes 41 in this manner, the steam pipes 31 and liquid pipes 41 are provided at positions offset from the center line LC of the storage chamber S10. Therefore, in this configuration, when the boiling cooling device 1 is installed in an inclined position, providing the wall member 15 described above is useful in preventing the opening of the steam pipe 31 from being blocked by the liquid refrigerant RE.

また、前述のように、壁部材１５には、第２開口としての開口４１ａを有する液管４１が貫通する。このため、液管４１を蒸気管３１の近傍に配置しても、液管４１を直線状に延びる構成とすることができる。このような液管４１は、折り曲げ加工等の加工が不要である。このため、沸騰冷却装置１の低コスト化を図ることができる。 As described above, the liquid pipe 41 having the opening 41a as the second opening penetrates the wall member 15. Therefore, even if the liquid pipe 41 is arranged near the steam pipe 31, the liquid pipe 41 can be configured to extend in a straight line. Such a liquid pipe 41 does not require processing such as bending. This allows the boiling cooling device 1 to be manufactured at a low cost.

さらに、前述のように、壁部材１５は、収容室Ｓ１０の側面から側方に向けて延びる。このため、壁部材１５を板材で構成することができる。この結果、沸騰冷却装置１の構成または製造の簡単化を図ることができる。 Furthermore, as described above, the wall member 15 extends laterally from the side surface of the storage chamber S10. Therefore, the wall member 15 can be made of a plate material. As a result, the configuration or manufacturing of the boiling cooling device 1 can be simplified.

また、前述のように、壁部材１５の高さをｈとし、壁部材１５の厚さ方向での第２空間Ｓ１４の長さをｃとし、壁部材１５の高さ方向での第１開口としての開口３１ａと収容室Ｓ１０の側面との間の距離をＬとし、壁部材１５の高さ方向と水平面Ｆ０とのなす角度をθ２としたとき、θ２が４５°よりも小さい場合、ｈ＞（Ｌ＋ｃ×ｔａｎθ２）の関係を満たすことが好ましい。 As described above, when the height of the wall member 15 is h, the length of the second space S14 in the thickness direction of the wall member 15 is c, the distance between the opening 31a as the first opening in the height direction of the wall member 15 and the side surface of the storage chamber S10 is L, and the angle between the height direction of the wall member 15 and the horizontal plane F0 is θ2, if θ2 is smaller than 45°, it is preferable that the relationship h>(L+c×tan θ2) is satisfied.

この関係を満たす場合、この関係を満たさない場合に比べて、収容室Ｓ１０内の冷媒ＲＥの収容率を高めつつ、第１開口としての開口３１ａが液状の冷媒ＲＥにより封鎖されることを低減することができる。 When this relationship is satisfied, the storage rate of the refrigerant RE in the storage chamber S10 can be increased while reducing the blocking of the opening 31a as the first opening by the liquid refrigerant RE, compared to when this relationship is not satisfied.

３．応用例
図１１は、沸騰冷却装置１の応用例を示す斜視図である。図１１では、複数の沸騰冷却装置１により複数の発熱体１００を冷却する場合の例が示される。 3. Application Example Fig. 11 is a perspective view showing an application example of the boil cooling device 1. Fig. 11 shows an example in which a plurality of heat generating bodies 100 are cooled by a plurality of boil cooling devices 1.

図１１に示す例では、複数の沸騰冷却装置１と複数の発熱体１００とがＹ軸に沿う方向に交互に配置される。ここで、複数の沸騰冷却装置１および複数の発熱体１００は、図示しない固定具により、互いに隣り合う沸騰冷却装置１と発熱体１００とが密着するよう固定される。以上の構成により、複数の沸騰冷却装置１により複数の発熱体１００を冷却することができる。 In the example shown in FIG. 11, multiple boiling cooling devices 1 and multiple heating elements 100 are arranged alternately in the direction along the Y axis. Here, the multiple boiling cooling devices 1 and multiple heating elements 100 are fixed by a fixing device (not shown) so that adjacent boiling cooling devices 1 and heating elements 100 are in close contact with each other. With the above configuration, multiple heating elements 100 can be cooled by multiple boiling cooling devices 1.

なお、互いに隣り合う２つの沸騰冷却装置１の放熱フィン２２が一体で構成されてもよい。また、沸騰冷却装置１の数は、冷却すべき発熱体１００の数に応じて決められ、図１１に示す例に限定されず、５個以下または７個以上でもよい。また、図１１に示す例は、沸騰冷却装置１を用いるが、複数の沸騰冷却装置１のうちの少なくとも１つに代えて、前述の沸騰冷却装置１Ａを用いてもよい。 The heat dissipation fins 22 of two adjacent boiling cooling devices 1 may be integrally configured. The number of boiling cooling devices 1 is determined according to the number of heat generating bodies 100 to be cooled, and is not limited to the example shown in FIG. 11, and may be five or less or seven or more. The example shown in FIG. 11 uses a boiling cooling device 1, but the above-mentioned boiling cooling device 1A may be used in place of at least one of the multiple boiling cooling devices 1.

４．変形例
本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. Furthermore, the embodiments and modifications may be combined as appropriate.

４－１．変形例１
前述の第１実施形態では、壁部材１４のＺ１方向での端と天板１２との間に隙間ｄ１が設けられるが、壁部材１４が収容室Ｓ１０のＺ軸に沿う方向での全域にわたり設けられてもよい。この場合、例えば、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２は、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方の位置で、適宜の流路を介して互いに連通する。 4-1. Modification 1
In the first embodiment described above, the gap d1 is provided between the end of the wall member 14 in the Z1 direction and the top plate 12, but the wall member 14 may be provided over the entire area of the storage chamber S10 in the direction along the Z axis. In this case, for example, the first space S11 and the second space S12 communicate with each other via an appropriate flow path at a position above the liquid level RE0 of the refrigerant RE.

また、前述の第２実施形態では、壁部材１５のＸ１方向での端と側壁１３との間に隙間ｄ２が設けられるが、壁部材１５が収容室Ｓ１０のＸ軸に沿う方向での全域にわたり設けられてもよい。この場合、例えば、第１空間Ｓ１１および第２空間Ｓ１２は、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方の位置で、適宜の流路を介して互いに連通する。 In the second embodiment described above, a gap d2 is provided between the end of the wall member 15 in the X1 direction and the side wall 13, but the wall member 15 may be provided over the entire area of the storage chamber S10 in the direction along the X axis. In this case, for example, the first space S11 and the second space S12 communicate with each other via an appropriate flow path at a position above the liquid level RE0 of the refrigerant RE.

図１２は、変形例１に係る沸騰冷却装置１Ｂの断面図である。沸騰冷却装置１Ｂは、受熱部１０に代えて受熱部１０Ｂを有する以外は、前述の第１実施形態の沸騰冷却装置１と同様である。受熱部１０Ｂは、壁部材１４に代えて壁部材１４Ｂを有する以外は、受熱部１０と同様である。 Figure 12 is a cross-sectional view of the boiling cooling device 1B according to the first modified example. The boiling cooling device 1B is similar to the boiling cooling device 1 of the first embodiment described above, except that it has a heat receiving portion 10B instead of the heat receiving portion 10. The heat receiving portion 10B is similar to the heat receiving portion 10, except that it has a wall member 14B instead of the wall member 14.

壁部材１４Ｂは、収容室Ｓ１０のＺ軸に沿う方向での全域にわたり設けられており、第１空間Ｓ１１と第２空間Ｓ１２とを連通させる孔１４ａを有する以外は、壁部材１４と同様である。孔１４ａは、冷媒ＲＥの液面ＲＥ０よりも上方に位置する。ここで、Ｚ軸に沿う方向での孔１４ａと底板１１との間の距離は、前述の第１実施形態での高さｈに相当する。以上の変形例１によっても、前述の第１実施形態と同様、冷却性能の低下を低減することができる。 The wall member 14B is provided over the entire area of the storage chamber S10 in the direction along the Z axis, and is similar to the wall member 14 except that it has a hole 14a that connects the first space S11 and the second space S12. The hole 14a is located above the liquid level RE0 of the refrigerant RE. Here, the distance between the hole 14a and the bottom plate 11 in the direction along the Z axis corresponds to the height h in the first embodiment described above. The above modification 1 can also reduce the deterioration of cooling performance, as in the first embodiment described above.

４－２．変形例２
前述の第１実施形態の壁部材１４と第２実施形態の壁部材１５のそれぞれは、平板状をなすが、壁部材１４および壁部材１５の形状は、これに限定されず、少なくとも一部が液面ＲＥ０よりも上方に位置すればよく、例えば、屈曲または湾曲する部分を有してもよい。また、収容室Ｓ１０の内壁面に対する壁部材１４または壁部材１５の接続位置も、前述の実施形態に限定されない。 4-2. Modification 2
Although the wall member 14 of the first embodiment and the wall member 15 of the second embodiment are each flat, the shapes of the wall member 14 and the wall member 15 are not limited to this, and may have, for example, a bent or curved portion as long as at least a portion of the wall member 14 or the wall member 15 is located above the liquid level RE0. Furthermore, the connection position of the wall member 14 or the wall member 15 to the inner wall surface of the storage chamber S10 is also not limited to the above-mentioned embodiment.

図１３は、変形例２に係る沸騰冷却装置１Ｃの断面図である。沸騰冷却装置１Ｃは、受熱部１０に代えて受熱部１０Ｃを有する以外は、前述の第１実施形態の沸騰冷却装置１と同様である。受熱部１０Ｃは、壁部材１４に代えて壁部材１５Ｃを有する以外は、受熱部１０と同様である。 Figure 13 is a cross-sectional view of the boiling cooling device 1C according to the second modification. The boiling cooling device 1C is similar to the boiling cooling device 1 of the first embodiment described above, except that it has a heat receiving portion 10C instead of the heat receiving portion 10. The heat receiving portion 10C is similar to the heat receiving portion 10, except that it has a wall member 15C instead of the wall member 14.

壁部材１５Ｃは、天板１２からＺ２方向に延びた後にＸ１方向に延びるよう屈曲した部分を有する以外は、前述の第２実施形態の壁部材１５と同様である。ここで、壁部材１５ＣのＸ１方向での端と側壁１３との間の距離は、前述の第２実施形態での高さｈに相当する。以上の変形例２によっても、前述の第２実施形態と同様、冷却性能の低下を低減することができる。 The wall member 15C is similar to the wall member 15 of the second embodiment described above, except that it has a portion that extends from the top plate 12 in the Z2 direction and then bends to extend in the X1 direction. Here, the distance between the end of the wall member 15C in the X1 direction and the side wall 13 corresponds to the height h in the second embodiment described above. As with the second embodiment described above, the above modification 2 can also reduce the deterioration of cooling performance.

４－３．変形例３
前述の第１実施形態の壁部材１４と第２実施形態の壁部材１５のそれぞれは、収容室Ｓ１０の内壁面に直交する方向に収容室Ｓ１０の内壁面から延びるが、収容室Ｓ１０の内壁面の法線に対して傾斜する方向に延びてもよい。 4-3. Modification 3
The wall member 14 of the first embodiment and the wall member 15 of the second embodiment described above each extend from the inner wall surface of the storage chamber S10 in a direction perpendicular to the inner wall surface of the storage chamber S10, but may also extend in a direction inclined relative to the normal to the inner wall surface of the storage chamber S10.

図１４は、変形例３に係る沸騰冷却装置１Ｄの断面図である。沸騰冷却装置１Ｄは、受熱部１０に代えて受熱部１０Ｄを有する以外は、前述の第１実施形態の沸騰冷却装置１と同様である。受熱部１０Ｄは、壁部材１４に代えて壁部材１５Ｄを有する以外は、受熱部１０と同様である。 Figure 14 is a cross-sectional view of a boiling cooling device 1D according to the third modification. The boiling cooling device 1D is similar to the boiling cooling device 1 of the first embodiment described above, except that it has a heat receiving portion 10D instead of the heat receiving portion 10. The heat receiving portion 10D is similar to the heat receiving portion 10, except that it has a wall member 15D instead of the wall member 14.

壁部材１５Ｄは、側壁１３から斜め上方に向けて、Ｘ軸に対して傾斜した方向に延びる以外は、前述の第２実施形態の壁部材１５と同様である。ただし、壁部材１５Ｄは、液面ＲＥ０よりも下方に位置する部分を有する。ここで、壁部材１５ＤのＸ１方向での端と側壁１３との間の距離は、前述の第２実施形態での高さｈに相当する。以上の変形例３によっても、前述の第２実施形態と同様、冷却性能の低下を低減することができる。なお、変形例３では、第２空間Ｓ１４に少量の液状の冷媒ＲＥが収容されてもよい。 The wall member 15D is similar to the wall member 15 of the second embodiment described above, except that it extends obliquely upward from the side wall 13 in a direction inclined with respect to the X-axis. However, the wall member 15D has a portion located below the liquid level RE0. Here, the distance between the end of the wall member 15D in the X1 direction and the side wall 13 corresponds to the height h in the second embodiment described above. The above modification 3 can also reduce the deterioration of cooling performance, as in the second embodiment described above. Note that in modification 3, a small amount of liquid refrigerant RE may be stored in the second space S14.

４－４．変形例４
前述の実施形態では、液管４１の開口４１ａが液面ＲＥ０よりも下方に位置するが、これに限定されず、開口４１ａが液面ＲＥ０よりも上方に位置してもよい。また、前述の実施形態では、蒸気管３１の開口３１ｂが容器２１の底面よりも上方に位置するが、これに限定されず、蒸気管３１の開口３１ｂが容器２１の底面と同一平面上に位置してもよい。 4-4. Modification 4
In the above embodiment, the opening 41a of the liquid pipe 41 is located below the liquid level RE0, but this is not limited thereto, and the opening 41a may be located above the liquid level RE0. Also, in the above embodiment, the opening 31b of the steam pipe 31 is located above the bottom surface of the container 21, but this is not limited thereto, and the opening 31b of the steam pipe 31 may be located on the same plane as the bottom surface of the container 21.

４－５．変形例５
前述の実施形態では、１個の受熱部１０に対して２個の蒸気管３１および２個の液管４１が設けられるが、１個の受熱部１０に対して設けられる蒸気管３１または液管４１の数は、１個でもよいし、３個以上でもよい。また、放熱部２０の有する容器２１の数も、１個でもよいし、３個以上でもよい。また、放熱部２０の放熱フィン２２は、容器２１ごとに分割されてもよい。 4-5. Modification 5
In the above embodiment, two steam pipes 31 and two liquid pipes 41 are provided for one heat receiving portion 10, but the number of steam pipes 31 or liquid pipes 41 provided for one heat receiving portion 10 may be one or three or more. The number of containers 21 included in the heat dissipation portion 20 may also be one or three or more. The heat dissipation fins 22 of the heat dissipation portion 20 may be divided for each container 21.

１…沸騰冷却装置、１Ａ…沸騰冷却装置、１Ｂ…沸騰冷却装置、１Ｃ…沸騰冷却装置、１Ｄ…沸騰冷却装置、１０…受熱部、１０Ａ…受熱部、１０Ｂ…受熱部、１０Ｃ…受熱部、１０Ｄ…受熱部、１１…底板、１２…天板、１２ａ…内壁面、１３…側壁、１４…壁部材、１４Ｂ…壁部材、１４ａ…孔、１５…壁部材、１５Ｃ…壁部材、１５Ｄ…壁部材、１５ａ…貫通孔、２０…放熱部、２１…容器、２２…放熱フィン、３０…第１管部、３１…蒸気管、３１ａ…開口、３１ｂ…開口、３１ｃ…内周面、４０…第２管部、４１…液管、４１ａ…開口、４１ｂ…開口、４１ｃ…内周面、１００…発熱体、２１１…底板、２１２…天板、２１３…側壁、Ｆ０…水平面、ＬＣ…中心線、ＲＥ…冷媒、ＲＥ０…液面、Ｓ１０…収容室、Ｓ１１…第１空間、Ｓ１２…第２空間、Ｓ１３…第１空間、Ｓ１４…第２空間、Ｓ２０…凝縮室、Ｓ３０…第１流路、Ｓ４０…第２流路、ＶＬ…鉛直線、ｄ１…隙間、ｄ２…隙間、ｈ…高さ、θ１…角度、θ２…角度。 1... Boiling cooling device, 1A... Boiling cooling device, 1B... Boiling cooling device, 1C... Boiling cooling device, 1D... Boiling cooling device, 10... Heat receiving part, 10A... Heat receiving part, 10B... Heat receiving part, 10C... Heat receiving part, 10D... Heat receiving part, 11... Bottom plate, 12... Top plate, 12a... Inside Wall surface, 13... Side wall, 14... Wall member, 14B... Wall member, 14a... Hole, 15... Wall member, 15C... Wall member, 15D... Wall member, 15a... Through hole, 20... Heat radiation part, 21... Container, 22... Heat radiation fin, 30... First pipe part, 31... Steam pipe, 31a... Opening, 3 1b...opening, 31c...inner surface, 40...second pipe section, 41...liquid pipe, 41a...opening, 41b...opening, 41c...inner surface, 100...heat generating element, 211...bottom plate, 212...top plate, 213...side wall, F0...horizontal surface, LC...center line, RE...refrigerant, RE0...liquid surface, S10...storage chamber, S11...first space, S12...second space, S13...first space, S14...second space, S20...condensation chamber, S30...first flow path, S40...second flow path, VL...vertical line, d1...gap, d2...gap, h...height, θ1...angle, θ2...angle.

Claims (8)

冷媒を収容する収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、
前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、
前記受熱部で冷媒が気化されることにより生成された気相冷媒を前記放熱部に輸送する第１管部と、
前記放熱部で前記気相冷媒が凝縮されることにより生成された液相冷媒を前記受熱部に輸送する第２管部と、を備え、
前記受熱部は、前記収容室の少なくとも一部を第１空間と第２空間とに仕切る壁部材を有し、
前記第１管部は、前記第２空間に向けて開口する第１開口を有し、
前記第２管部は、前記第２空間に向けて開口する第２開口を有し、
前記第１開口は、前記第２空間に収容される液状の冷媒の液面よりも上方に位置し、
前記第２開口は、前記第２空間に収容される液状の冷媒の液面よりも下方に位置し、
前記第１管部は、前記受熱部から前記放熱部に前記気相冷媒を輸送する複数の蒸気管を有し、
前記第２管部は、前記放熱部から前記受熱部に前記液相冷媒を輸送する複数の液管を有し、
前記複数の蒸気管は、前記第１開口を有する蒸気管と、前記第１空間に向けて開口する開口を有する蒸気管と、を含み、
前記複数の液管は、前記第２開口を有する液管と、前記第１空間に向けて開口する開口を有する液管と、を含み、
前記壁部材の少なくとも一部は、前記収容室に収容される液状の冷媒の液面よりも上方に位置し、
前記壁部材は、前記収容室に収容される液状の冷媒を、前記第１空間に収容される冷媒と前記第２空間に収容される冷媒とに区分し、前記第１空間から前記第１開口への液状の冷媒の移動を阻止する、
沸騰冷却装置。 a heat receiving portion having a chamber for accommodating a refrigerant and receiving heat from a heating element;
A heat dissipation section that dissipates heat from the heat receiving section;
A first pipe portion that transports a gas phase refrigerant generated by vaporizing the refrigerant in the heat receiving portion to the heat dissipating portion;
a second pipe portion that transports a liquid-phase refrigerant generated by condensing the gas-phase refrigerant in the heat dissipation portion to the heat receiving portion,
The heat receiving portion has a wall member that divides at least a part of the accommodation chamber into a first space and a second space,
The first pipe portion has a first opening that opens toward the second space,
the second pipe portion has a second opening that opens toward the second space,
The first opening is located above a liquid level of the liquid refrigerant contained in the second space,
The second opening is located below a liquid level of the liquid refrigerant contained in the second space,
The first pipe portion has a plurality of vapor pipes that transport the gas-phase refrigerant from the heat receiving portion to the heat radiating portion,
the second pipe portion has a plurality of liquid pipes that transport the liquid-phase refrigerant from the heat radiating portion to the heat receiving portion,
the plurality of steam pipes include a steam pipe having the first opening and a steam pipe having an opening that opens toward the first space,
the plurality of liquid pipes include a liquid pipe having the second opening and a liquid pipe having an opening that opens toward the first space,
At least a portion of the wall member is located above a liquid level of the liquid refrigerant contained in the storage chamber,
The wall member divides the liquid refrigerant contained in the storage chamber into a refrigerant contained in the first space and a refrigerant contained in the second space, and prevents the liquid refrigerant from moving from the first space to the first opening.
Boiling cooling device. 前記壁部材は、前記収容室の底面から上方に延びる、
請求項１に記載の沸騰冷却装置。 The wall member extends upward from a bottom surface of the storage chamber.
The boiling cooling device according to claim 1 . 前記壁部材の高さをｈとし、前記壁部材の厚さ方向に沿う前記第２空間の長さをａとし、前記壁部材の高さ方向での前記収容室の長さをｂとし、前記壁部材の厚さ方向での前記第１開口と前記収容室の側面との間の距離をＬとし、前記壁部材の高さ方向と水平面とのなす角度をθ２としたとき、
θ２が４５°よりも小さい場合、
ｈ＞（ｂ－（ａ－Ｌ）／ｔａｎθ２）の関係を満たす、
請求項２に記載の沸騰冷却装置。 When the height of the wall member is h, the length of the second space along the thickness direction of the wall member is a, the length of the storage chamber in the height direction of the wall member is b, the distance between the first opening and the side surface of the storage chamber in the thickness direction of the wall member is L, and the angle between the height direction of the wall member and a horizontal plane is θ2,
When θ2 is smaller than 45°,
The relationship of h>(b-(a-L)/tan θ2) is satisfied.
The boiling cooling device according to claim 2 . 冷媒を収容する収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、
前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、
前記受熱部で冷媒が気化されることにより生成された気相冷媒を前記放熱部に輸送する第１管部と、
前記放熱部で前記気相冷媒が凝縮されることにより生成された液相冷媒を前記受熱部に輸送する第２管部と、を備え、
前記受熱部は、前記収容室の少なくとも一部を第１空間と第２空間とに仕切る壁部材を有し、
前記第１管部は、前記第２空間に向けて開口する第１開口を有し、
前記第２管部は、前記第１空間に向けて開口する第２開口を有し、
前記第１開口は、前記壁部材よりも上方に位置し、
前記第２開口は、前記第１空間に収容される液状の冷媒の液面よりも下方に位置し、
前記第１管部は、前記受熱部から前記放熱部に前記気相冷媒を輸送する複数の蒸気管を有し、
前記第２管部は、前記放熱部から前記受熱部に前記液相冷媒を輸送する複数の液管を有し、
前記複数の蒸気管は、前記第１開口を有する蒸気管と、前記壁部材の厚さ方向にみて前記壁部材に重ならない蒸気管と、を含み、
前記複数の液管は、前記第２開口を有する液管と、前記壁部材の厚さ方向にみて前記壁部材に重ならない液管と、を含み、
前記壁部材は、前記収容室に収容される液状の冷媒の液面よりも上方に位置し、前記第１空間から前記第１開口への液状の冷媒の移動を阻止する、
沸騰冷却装置。 a heat receiving portion having a chamber for accommodating a refrigerant and receiving heat from a heating element;
A heat dissipation section that dissipates heat from the heat receiving section;
A first pipe portion that transports a gas phase refrigerant generated by vaporizing the refrigerant in the heat receiving portion to the heat dissipating portion;
a second pipe portion that transports a liquid-phase refrigerant generated by condensing the gas-phase refrigerant in the heat dissipation portion to the heat receiving portion,
The heat receiving portion has a wall member that divides at least a part of the accommodation chamber into a first space and a second space,
The first pipe portion has a first opening that opens toward the second space,
the second pipe portion has a second opening that opens toward the first space,
The first opening is located above the wall member,
The second opening is located below a liquid level of the liquid refrigerant contained in the first space,
The first pipe portion has a plurality of vapor pipes that transport the gas-phase refrigerant from the heat receiving portion to the heat radiating portion,
the second pipe portion has a plurality of liquid pipes that transport the liquid-phase refrigerant from the heat radiating portion to the heat receiving portion,
the plurality of steam pipes include a steam pipe having the first opening and a steam pipe that does not overlap the wall member in a thickness direction of the wall member,
the plurality of liquid pipes include a liquid pipe having the second opening and a liquid pipe that does not overlap with the wall member when viewed in a thickness direction of the wall member,
the wall member is located above a liquid level of the liquid refrigerant contained in the storage chamber and prevents the liquid refrigerant from moving from the first space to the first opening.
Boiling cooling device. 前記壁部材には、前記第２開口を有する液管が貫通する、
請求項４に記載の沸騰冷却装置。 A liquid pipe having the second opening passes through the wall member.
The boiling cooling device according to claim 4 . 前記壁部材は、前記収容室の側面から側方に向けて延びる、
請求項４または５に記載の沸騰冷却装置。 The wall member extends laterally from a side surface of the storage chamber.
The boiling cooling device according to claim 4 or 5 . 前記壁部材の高さをｈとし、前記壁部材の厚さ方向での前記第２空間の長さをｃとし、前記壁部材の高さ方向での前記第１開口と前記収容室の側面との間の距離をＬとし、前記壁部材の高さ方向と水平面とのなす角度をθ２としたとき、
θ２が４５°よりも小さい場合、
ｈ＞（Ｌ＋ｃ×ｔａｎθ２）の関係を満たす、
請求項６に記載の沸騰冷却装置。 When the height of the wall member is h, the length of the second space in the thickness direction of the wall member is c, the distance between the first opening and the side surface of the storage chamber in the height direction of the wall member is L, and the angle between the height direction of the wall member and a horizontal plane is θ2,
When θ2 is smaller than 45°,
The relationship of h>(L+c×tan θ2) is satisfied.
The boiling cooling device according to claim 6 . 前記受熱部は、側方から発熱体からの熱を受ける、
請求項１から７のいずれか１項に記載の沸騰冷却装置。 The heat receiving portion receives heat from the heating element from the side.
The boil cooling device according to any one of claims 1 to 7 .
JP2021044510A 2021-03-18 2021-03-18 Boiling Cooling Device Active JP7635586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021044510A JP7635586B2 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Boiling Cooling Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021044510A JP7635586B2 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Boiling Cooling Device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022143797A JP2022143797A (en) 2022-10-03
JP7635586B2 true JP7635586B2 (en) 2025-02-26

Family

ID=83454290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021044510A Active JP7635586B2 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Boiling Cooling Device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7635586B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114234535A (en) * 2021-12-15 2022-03-25 浙江酷灵信息技术有限公司 Thermosiphon heat sink

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114603A (en) 2004-10-13 2006-04-27 Toshiba Corp Semiconductor cooling device for vehicle
KR101305437B1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 주식회사 루티마라이트 Cooling module and lighting apparatus having the same
US20150305199A1 (en) 2013-12-16 2015-10-22 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Heat dissipation pipe loop and backlight module using same
WO2017150415A1 (en) 2016-03-04 2017-09-08 日本電気株式会社 Cooling system, cooler, and cooling method
JP2020106208A (en) 2018-12-27 2020-07-09 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe
JP2020106209A (en) 2018-12-27 2020-07-09 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe
WO2021261552A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114603A (en) 2004-10-13 2006-04-27 Toshiba Corp Semiconductor cooling device for vehicle
KR101305437B1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 주식회사 루티마라이트 Cooling module and lighting apparatus having the same
US20150305199A1 (en) 2013-12-16 2015-10-22 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Heat dissipation pipe loop and backlight module using same
WO2017150415A1 (en) 2016-03-04 2017-09-08 日本電気株式会社 Cooling system, cooler, and cooling method
JP2020106208A (en) 2018-12-27 2020-07-09 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe
JP2020106209A (en) 2018-12-27 2020-07-09 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe
WO2021261552A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 川崎重工業株式会社 Evaporator and loop heat pipe

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022143797A (en) 2022-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11725883B2 (en) Heat sink
JP6015675B2 (en) COOLING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP6606267B1 (en) heatsink
TWI787425B (en) heat sink
EP3405733B1 (en) Multi-level oscillating heat pipe implementation in an electronic circuit card module
JP7299441B1 (en) boiling cooler
JP7635586B2 (en) Boiling Cooling Device
US11754344B2 (en) Boiling cooler
JP2018133529A (en) Cooling device
JP2000065456A (en) Ebullient cooler
WO2018030478A1 (en) Vapor chamber
JP2017152614A (en) Liquid cooling system
JP4913285B2 (en) Heat dissipation fins and heat sinks
WO2016104727A1 (en) Cooling device
JP7754350B2 (en) Boiling cooling device
US20240183628A1 (en) Heat sink
JP7635587B2 (en) Boiling Cooling Device
JP2021132169A (en) Boiling cooler
WO2015128951A1 (en) Semiconductor element cooling device and electronic apparatus
JP7439559B2 (en) boiling cooler
JP2024126263A (en) Boiling Cooling Device
JP6127983B2 (en) COOLING STRUCTURE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP7452080B2 (en) boiling cooler
JP7725565B2 (en) boiling cooler
JP6767837B2 (en) Cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7635586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150