(57)【要約】【課題】流体の自励振動変位を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、その自励振動変位が継続的に停止することを防止できる冷却器を提供する。【解決手段】アクチュエータ１８は、発熱体１２の温度が予め定められた温度閾値を超えた場合に、ピストン部１８２を突き出すことにより、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与える。そのため、冷媒の気液界面２６の自励振動の停止に起因した冷却性能の低下を防止することが可能である。そして、冷却器１０の冷却性能低下を防止するという観点から適切なタイミングで、アクチュエータ１８を作動させることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体（１２）からの熱により、管状の収容空間（２４）内に封入された冷媒流体の一部を加熱し気化させる加熱部（１４１）と、
前記加熱部で気化された前記冷媒流体を冷却して液化させる冷却部（１４２）とを備え、
前記加熱部および前記冷却部は、前記冷媒流体に気化と液化とを繰り返させることにより、前記収容空間内で前記冷媒流体を自励振動させ、
該自励振動に伴い前記発熱体を冷却する冷却器（１０）であって、
前記冷媒流体の自励振動を促進するようにパルス状の圧力変動を前記冷媒流体に与える振動促進装置（１８、２０、３４、３６）を備えていることを特徴とする冷却器。
【請求項２】
前記振動促進装置は、前記冷媒流体の液体部分を前記加熱部へ瞬間的に送り込むことにより、前記パルス状の圧力変動を前記冷媒流体に与えることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記振動促進装置（１８、２０、３４）は、前記発熱体の温度（ＴＭＰｘ）が予め定められた温度閾値（Ｔ１）を超えた場合に、前記パルス状の圧力変動を前記冷媒流体に与えることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却器。
【請求項４】
前記振動促進装置（１８、２０、３６）は、予め定められた時間（ｔ１）内における前記冷媒流体の圧力変動幅（ΔＰｉｎ）が予め定められた圧力変動閾値（ΔＰ１ｉｎ）以下である場合に、前記パルス状の圧力変動を前記冷媒流体に与えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体が封入された流体容器内の流体を加熱する加熱部と、その加熱部により加熱され気化した蒸気を冷却する冷却部とを有する蒸気エンジンが、特許文献１に開示されている。その特許文献１の蒸気エンジンは、蒸気の膨脹圧力により液体を流動変位させて機械的エネルギを出力するとともに、蒸気を冷却部にて冷却して液化することにより流体容器内の流体を自励振動変位させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８４５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の蒸気エンジンは、上述のように機械的エネルギを出力するものであるが、機械的エネルギを得ることとは別の目的に活用することができる。例えば、発明者らは、加熱部から冷却部への熱移動が流体容器内での流体の自励振動変位により促進されるので、冷却すべき発熱体で加熱部を構成したとすれば、特許文献１の蒸気エンジンを、その発熱体を冷却する冷却器として活用することが可能であると考えた。
【０００５】
しかし、特許文献１の蒸気エンジンのような構成で、流体の自励振動変位を利用して発熱体を冷却しようとした場合には、流体が加熱されているにも拘わらず、何らかの原因で図７の破線Ｌｈｔのようにその流体の自励振動変位が開始しないことが想定される。また、一旦開始した流体の自励振動変位が発熱体の発熱量の変動等に起因して、図７の二点鎖線Ｌｄｃで囲んだように減衰し停止することも想定される。そうなれば、発熱体を冷却する性能が著しく低下すると考えられた。なお、図７は、流体容器内における流体の液面位置のタイムチャートである。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、流体の自励振動変位を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、その自励振動変位が継続的に停止することを防止できる冷却器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発熱体（１２）からの熱により、管状の収容空間（２４）内に封入された冷媒流体の一部を加熱し気化させる加熱部（１４１）と、
加熱部で気化された冷媒流体を冷却して液化させる冷却部（１４２）とを備え、
加熱部および冷却部は、冷媒流体に気化と液化とを繰り返させることにより、収容空間内で冷媒流体を自励振動させ、
その自励振動に伴い発熱体を冷却する冷却器（１０）であって、
冷媒流体の自励振動を促進するようにパルス状の圧力変動を冷媒流体に与える振動促進装置（１８、２０、３４、３６）を備えていることを特徴とする。
【０００８】
上述の発明によれば、振動促進装置は、冷媒流体の自励振動を促進するようにパルス状の圧力変動を冷媒流体に与えるので、その冷媒流体の自励振動が継続的に停止することを防止できる。
【０００９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載した各符号に対応したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用された第１実施形態の冷却器１０の全体構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の電子制御装置２０の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに示す制御処理を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明が適用された第２実施形態の冷却器１０の全体構成を示す断面図である。
【図５】第２実施形態の電子制御装置２０の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに示す制御処理を説明するためのタイムチャートである。
【図７】発明が解決しようとする課題を説明するためのタイムチャートであって、流体容器内における流体の液面位置のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る冷却器１０の全体構成を示す図であり、断面図示されている。冷却器１０は、その冷却器１０内に封入された冷媒を利用して発熱体１２を冷却する。図１に示すように、冷却器１０は、冷媒容器１４と駆動補助装置１６とアクチュエータ１８と電子制御装置２０とを備えている。冷却器１０の冷媒は、常温では液体で、発熱体１２により加熱されることにより沸騰する流体である。
【００１３】
発熱体１２は、冷却器１０により冷却される部材であり、具体的には、冷却が必要な半導体素子などである。一例を挙げれば、インバータのパワーカードである。
【００１４】
冷媒容器１４の内部には、冷媒が収容される管状の管状空間２２が形成されている。その管状空間２２の一端は閉塞されているが、他端は、駆動補助装置１６に形成された伸縮空間２８ａに連通している。すなわち、その管状空間２２と伸縮空間２８ａとが一体となって、冷媒を封入する管状の収容空間２４を形成している。
【００１５】
また、冷媒容器１４は、加熱部１４１と冷却部１４２とを有している。その加熱部１４１と冷却部１４２とは、管状空間２２の長手方向に沿って、管状空間２２の一端側から並んで配置されている。
【００１６】
加熱部１４１には発熱体１２が設けられている。具体的には、発熱体１２は、管状空間２２のうち加熱部１４１に属する部分である加熱部管状空間２２１内に収容されている。発熱体１２の電気端子１２ａ、１２ｂは加熱部１４１から突き出ており、発熱体１２は、その電気端子１２ａ、１２ｂに通電されることにより発熱する。このような構成から、加熱部１４１は、発熱体１２からの熱により、収容空間２４内に封入された冷媒の一部を沸騰させ気化させる。具体的には、加熱部管状空間２２１内の冷媒を沸騰させ気化させる。
【００１７】
冷却部１４２は、冷媒を冷却するための冷却装置１４２ａを備えており、管状空間２２のうち冷却部１４２に属する部分である冷却部管状空間２２２内の冷媒を冷却装置１４２ａにより冷却する。具体的に、冷却装置１４２ａは、冷却部管状空間２２２の周りに設けられた多数の冷却フィンから構成されている。そして、冷却装置１４２ａは、冷却部管状空間２２２内の冷媒を、外気と熱交換させることにより冷却する。
【００１８】
また、冷却部管状空間２２２は、その長手方向に直交する管路断面積が極めて小さい管路で構成されている。そのため、冷却部管状空間２２２内に冷媒の気液界面２６が存在する場合には、その気液界面２６は、重力方向に拘わらず冷媒の表面張力により、冷却部管状空間２２２の長手方向に直交する方向を向くように維持される。すなわち、冷却部管状空間２２２の長手方向において、気液界面２６を境に加熱部１４１側には気体冷媒が存在し、その反対側には液体冷媒が存在する。
【００１９】
例えば、冷媒が加熱部１４１で加熱されることにより気体冷媒の体積が増すほど、気液界面２６は管状空間２２の他端方向すなわち図１の左方向に移動する。そうすると、冷却部１４２は、液体冷媒も冷却するが、それと共に、加熱部で気化された気体冷媒も冷却し凝縮させる。
【００２０】
駆動補助装置１６は、伸縮空間２８ａが形成された伸縮部２８と、錘３０とを備えている。伸縮部２８は、例えば蛇腹等で構成されており、重力方向の上下に伸縮する。伸縮部２８が上下に伸縮すると、それに伴い、伸縮空間２８ａも上下に伸縮する。伸縮空間２８ａ内は液体の冷媒で満たされている。また、伸縮部２８はその下端において冷媒容器１４に固定されており、伸縮部２８の上端には錘３０が固定されている。
【００２１】
また、伸縮空間２８ａの上端は閉塞されており、伸縮空間２８ａの下端は、前述したように管状空間２２の他端に連通している。従って、管状空間２２内の冷媒が伸縮空間２８ａ内に流入すると、伸縮空間２８ａが伸びて伸縮部２８の上端が上昇する。逆に、伸縮空間２８ａ内の冷媒が管状空間２２内へ流出すると、伸縮空間２８ａが縮んで伸縮部２８の上端が下降する。
【００２２】
また、伸縮部２８は、加熱部管状空間２２１の全体が伸縮部２８の最も縮んだ状態においても伸縮空間２８ａの上端より下方に位置するように構成されている。また、発熱体１２からの発熱が止まれば、冷媒の気液界面２６は加熱部管状空間２２１内において発熱体１２よりも上側に位置することになり、そのため、発熱体１２が液体冷媒に浸ることになる。
【００２３】
錘３０は、伸縮部２８が上下に伸縮する際の慣性を増すために設けられている。
【００２４】
アクチュエータ１８は、固定部１８１とピストン部１８２とから構成されており、電子制御装置２０からの信号に応じてピストン部１８２を突き出す装置である。固定部１８１は、冷媒容器１４に対して相対移動不能に固定されている。ピストン部１８２は、固定部１８１から下方に向けて柱状に突き出されるピストンであり、そのピストン部１８２の下端面１８２ａは、錘３０の上端面３０ａに対向している。
【００２５】
具体的に、アクチュエータ１８は、ピストン部１８２の可動ストロークＸ１において突出し量が最小となる状態では駆動補助装置１６の伸縮部２８の伸縮運動を妨げず、そのピストン部１８２の突出し量が最大となる状態では伸縮部２８を最も縮んだ状態とするように構成されている。アクチュエータ１８と上述した駆動補助装置１６とは何れも機械的な動作を行う部分であるので、冷却器１０における駆動部３２を構成している。
【００２６】
このように構成された冷却器１０では、加熱部管状空間２２１内の液体冷媒が発熱体１２により加熱され沸騰させられると冷媒の気体部分が増し、それと共に冷媒全体の体積が増加し伸縮部２８の上端が上昇する。冷媒の気体部分がある程度増し例えば気液界面２６が図１のように冷却部管状空間２２２内に入ると、冷却部１４２が、その冷媒の気体部分を冷却し凝縮させる。
【００２７】
冷媒の気体部分が凝縮することにより気体部分が少なくなると、それと共に冷媒全体の体積が減少し伸縮部２８の上端が下降する。そして、発熱体１２の一部または全部が液体冷媒に浸かるようになる。発熱体１２が液体冷媒に浸かると、上述したように再び加熱部管状空間２２１内の液体冷媒が沸騰し蒸発する。
【００２８】
このように、冷却器１０において加熱部１４１および冷却部１４２は、冷媒に蒸発と凝縮とを繰り返させることにより、収容空間２４内で冷媒の気液界面２６を自励振動させる。要するに、収容空間２４内で冷媒を自励振動させる。また、伸縮部２８は、冷媒の自励振動に伴う冷媒全体の体積変化を吸収するように伸縮するので、その冷媒全体の体積変化を吸収する振動吸収部として機能する。更に、伸縮部２８は、所定のばね定数を持っているので、その伸縮部２８の伸縮方向における釣合い点に向って伸縮量に応じた反力を生じ、冷媒の自励振動を補助する役割を果たす。
【００２９】
そして、この気液界面２６の自励振動すなわち冷媒の自励振動に伴い冷媒が蒸発と凝縮とを繰り返すことで、発熱体１２から冷媒を介し外気に至る熱伝達経路において高い熱伝達率を得つつ、発熱体１２の熱を、冷却部１４２にて外気へ放出させることができる。また、気液界面２６から離れた部位の液体冷媒はサブクール状態になっており、そのサブクール状態の液体冷媒が、伸縮部２８の上端が下降すると共に発熱体１２まわりに流れ込むので、発熱体１２を冷却する高い冷却性能を得ることができる。
【００３０】
上記気液界面２６の自励振動は、冷媒、伸縮部２８、および錘３０それぞれの慣性力を利用するものであるので、例えば発熱体１２の発熱開始当初において気液界面２６が加熱部１４１と冷却部１４２との間で自励振動せずに止まったままとなることがあり得る。或いは、一旦開始した自励振動が発熱体１２の発熱量の変動等に起因して停止することもある。そこで、電子制御装置２０は、気液界面２６の自励振動が停止することを防止する後述の制御処理を行う。
【００３１】
電子制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路とから構成されており、ＲＯＭ等に予め記憶されたコンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。
【００３２】
また、電子制御装置２０には、周知のセンサ等から種々の信号が入力される。例えば図１に示すように、発熱体１２の温度ＴＭＰｘすなわち発熱体温度ＴＭＰｘを検出する発熱体温度センサ３４からの信号などが入力される。
【００３３】
発熱体温度センサ３４は、上記のように発熱体温度ＴＭＰｘを検出するが、具体的には、発熱体１２の表面に設けられており、発熱体１２の表面温度を発熱体１２の温度ＴＭＰｘとして検出する。
【００３４】
次に、本実施形態において電子制御装置２０が実行する制御処理を説明する。図２は、その電子制御装置２０の制御処理を示すフローチャートである。電子制御装置２０は、例えば発熱体１２の発熱中に、図２のフローチャートに示す制御処理を周期的に実行する。
【００３５】
先ず、図２のＳ１１０では、発熱体温度ＴＭＰｘが発熱体温度センサ３４により検出される。続いて、Ｓ１２０では、その発熱体温度ＴＭＰｘが予め定められた温度閾値Ｔ１を超えているか否かが判定される。その温度閾値Ｔ１は、例えば発熱体１２の耐熱温度から所定温度幅だけ低い温度に設定されている。その所定温度幅は、温度閾値Ｔ１を発熱体１２の耐熱温度に対して余裕のある値に設定するためのものである。
【００３６】
Ｓ１２０において発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１を超えていると判定されると、Ｓ１３０に進む。その一方で、発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１以下であると判定されると、Ｓ１１０に戻る。
【００３７】
Ｓ１３０では、アクチュエータ１８を作動させるためのトリガ信号Ｖ１が電子制御装置２０からアクチュエータ１８へ出力される。
【００３８】
ここで、アクチュエータ１８は、そのトリガ信号Ｖ１を受けていないときには、ピストン部１８２をその可動ストロークＸ１において突出し量が最小となる状態に保持している。すなわち、ピストン部１８２のストローク位置を零に保持している。その一方で、アクチュエータ１８は、トリガ信号Ｖ１を受けたときは、ピストン部１８２をその可動ストロークＸ１において突出し量が最大となる状態にまで瞬間的に突き出す。すなわち、ピストン部１８２をストローク位置の零から最大位置Ｘ１にまで瞬間的に突き出す。
【００３９】
このように、アクチュエータ１８は、ピストン部１８２をストローク位置の零から最大位置Ｘ１にまで瞬間的に突き出すことにより、伸縮部２８を最も縮んだ状態にまで押し縮め、冷媒の液体部分すなわち液体冷媒を加熱部１４１へ瞬間的に送り込む。これにより、アクチュエータ１８は、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与える。その結果、冷媒の沸騰が促進されると共に気液界面２６の自励振動も促進される。要するに、本実施形態では、アクチュエータ１８、電子制御装置２０、及び発熱体温度センサ３４は、気液界面２６の自励振動を促進するようにパルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与える振動促進装置を構成している。
【００４０】
以上のような図２の制御処理が繰り返し実行されるので、電子制御装置２０は、発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１を超える毎に、アクチュエータ１８に伸縮部２８を押し縮めさせることによって液体冷媒を加熱部１４１へ瞬間的に送り込む。
【００４１】
なお、上述した図２の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する手段を構成している。後述する図５のフローチャートでも同様である。
【００４２】
次に、図２のフローチャートに示す制御処理を、図３に示すタイムチャートを用いて説明する。図３のタイムチャートは、上から順に、発熱体温度ＴＭＰｘ、電子制御装置２０からアクチュエータ１８へ出力される信号、アクチュエータ１８におけるピストン部１８２のストローク位置すなわちアクチュエータ作動量、収容空間２４内での気液界面２６の位置をそれぞれ示している。なお、図３のタイムチャートは、発熱体１２により冷媒の加熱を開始した時点を時間零として表示されている。また、冷媒の気液界面２６が振動すればその振動に同期して発熱体温度ＴＭＰｘも脈動するが、発熱体温度ＴＭＰｘの脈動はその振幅が図３のタイムチャートのスケールにおいて比較的小さいので、図３には図示されていない。
【００４３】
発熱体１２による加熱が開始されると、その加熱により冷媒が沸騰し冷媒の蒸発が促進されるので、冷媒の気体部分の体積が増していることが、気液界面２６の位置のタイムチャートに表されている。また、冷媒の気体部分の体積が増している最中は、その気体部分の体積増加に伴い、発熱体温度ＴＭＰｘが上昇している。
【００４４】
そして、ｔａ１時点の直前において発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１を超えているので、図２のＳ１２０の判定が肯定され、Ｓ１３０においてトリガ信号Ｖ１がアクチュエータ１８へ出力されている。それにより、ｔａ１時点においてアクチュエータ作動量が零からＸ１にまで瞬間的に変化している。すなわち、アクチュエータ１８のピストン部１８２が、ストローク位置での零から最大位置Ｘ１にまで瞬間的に突き出されている。
【００４５】
そうすると、ｔａ１時点において、ピストン部１８２が瞬間的に突き出されると同時に、冷媒の気液界面２６が加熱部１４１側すなわち図１での右側に瞬間的に変動している。この気液界面２６の瞬間的な変動により気液界面２６の自励振動が促され、ｔａ１時点以降では、気液界面２６の自励振動が安定的に継続している。その自励振動が安定的に継続することとは、例えば気液界面２６の振動における振幅の変化が殆ど無くその自励振動が継続することである。
【００４６】
また、ピストン部１８２の瞬間的な突出しにより気液界面２６の振動が始まると発熱体１２が周期的に液体冷媒に浸るので、発熱体１２の冷却が促進され、発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１に対し十分に低い温度にまで低下している。
【００４７】
次に、図３では、ｔａ１時点から少し時間経過すると、ｔａ２時点の直前で何らかの原因により気液界面２６の自励振動が減衰している。そのため、気液界面２６の自励振動の減衰に伴って発熱体温度ＴＭＰｘがｔａ１時点の直前と同様に上昇し、発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１を超えている。
【００４８】
そのため、トリガ信号Ｖ１に従って、アクチュエータ１８のピストン部１８２が、ｔａ２時点にて、ストローク位置での零から最大位置Ｘ１にまで瞬間的に突き出されている。これにより、ｔａ２時点以降では、気液界面２６の自励振動が安定的に継続し、発熱体温度ＴＭＰｘが温度閾値Ｔ１に対し十分に低い温度にまで低下している。
【００４９】
上述したように、本実施形態によれば、アクチュエータ１８は、冷媒の気液界面２６の自励振動を促進するようにパルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与えるので、その気液界面２６の自励振動が継続的に停止することを防止できる。そのため、気液界面２６の自励振動の停止に起因した冷却性能の低下を防止することが可能である。例えば、気液界面２６の自励振動を確実に実施し易くなる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、アクチュエータ１８は、発熱体温度ＴＭＰｘが予め定められた温度閾値Ｔ１を超えた場合に、ピストン部１８２を突き出すことにより、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与えるので、冷却器１０の冷却性能低下を防止するという観点から適切なタイミングで、アクチュエータ１８を作動させることが可能である。また、気液界面２６の自励振動を開始させる際には、確実にその自励振動を開始させることが可能である。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。図４は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す断面図である。
【００５２】
前述の第１実施形態の電子制御装置２０は発熱体温度ＴＭＰｘに基づいてアクチュエータ１８を作動させるが、本実施形態の電子制御装置２０は、冷媒の圧力Ｐｉｎすなわち冷媒圧力Ｐｉｎに基づいてアクチュエータ１８を作動させる。そのため、図４に示すように本実施形態では、冷却器１０は、第１実施形態の発熱体温度センサ３４に替えて冷媒圧力センサ３６を備えている。なお、本実施形態では、アクチュエータ１８、電子制御装置２０、及び冷媒圧力センサ３６は、本発明における振動促進装置を構成している。
【００５３】
冷媒圧力センサ３６は、冷媒圧力Ｐｉｎを検出し、その冷媒圧力Ｐｉｎを表す検出信号を電子制御装置２０へ出力する。具体的には、冷媒圧力センサ３６は、加熱部管状空間２２１内に設けられており、加熱部管状空間２２１内の圧力を冷媒圧力Ｐｉｎとして検出する。要するに、冷媒圧力センサ３６は、収容空間２４の内部圧力を検出する。
【００５４】
次に、電子制御装置２０の制御処理について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の電子制御装置２０の制御処理を示すフローチャートである。電子制御装置２０は、前述の第１実施形態と同様にして、図５のフローチャートに示す制御処理を周期的に実行する。図５は、前述の図２に相当するフローチャートであり、図２に対し、Ｓ１１０がＳ２１０に置き換わっておりＳ１２０がＳ２２０に置き換わっている点において異なっている。図５において、図２と同じ内容のステップについては同一の符号を付しその説明を省略する。
【００５５】
先ず、図５のＳ２１０では、収容空間２４の内部圧力すなわち冷媒圧力Ｐｉｎが、冷媒圧力センサ３６により検出される。例えば、その冷媒圧力Ｐｉｎは、あるサンプリング周波数で逐次検出される。そして、検出された冷媒圧力Ｐｉｎの値は、電子制御装置２０が有する記憶装置に記憶される。
【００５６】
続いて、Ｓ２２０では、現時点までの予め定められた時間ｔ１内すなわち判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが、Ｓ２１０で検出された冷媒圧力Ｐｉｎに基づいて求められる。そして、その冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが予め定められた圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎ以下であるか否かが判定される。その圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎおよび判定対象時間ｔ１は、例えば、冷媒の気液界面２６の自励振動が停止し続ける可能性が高い状態を検出できるように予め実験的に設定されている。また、圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎは、例えば零または零に近い正の値である。
【００５７】
Ｓ２２０において、判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎ以下であると判定されると、Ｓ１３０に進む。その一方で、その冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎを超えていると判定されると、Ｓ２１０に戻る。
【００５８】
以上のような図５の制御処理が繰り返し実行されるので、電子制御装置２０は、発熱体１２の加熱開始後において、判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎ以下になる毎に、アクチュエータ１８に伸縮部２８を押し縮めさせることによって液体冷媒を加熱部１４１へ瞬間的に送り込む。
【００５９】
次に、図５のフローチャートに示す制御処理を、図６に示すタイムチャートを用いて説明する。図６は、前述の第１実施形態の図３に相当するタイムチャートであり、図３に対し異なる点を説明する。図６に示すｔａ１時点およびｔａ２時点はそれぞれ図３と同じ時点を意味している。すなわち、そのｔａ１時点およびｔａ２時点はそれぞれ、図５のＳ１３０でアクチュエータ１８のピストン部１８２が瞬間的に突き出された時点を示している。
【００６０】
図６のタイムチャートは、上から順に、冷媒圧力Ｐｉｎ、電子制御装置２０からアクチュエータ１８へ出力される信号、アクチュエータ１８におけるピストン部１８２のストローク位置すなわちアクチュエータ作動量、収容空間２４内での気液界面２６の位置をそれぞれ示している。
【００６１】
図６の冷媒圧力Ｐｉｎのタイムチャートにおいて、ｔａ１時点の直前で、判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが略零になっている。要するに、その冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎ以下になっている。これにより、図５のＳ２２０の判定が肯定され、Ｓ１３０においてトリガ信号Ｖ１がアクチュエータ１８へ出力されている。
【００６２】
そのため、ｔａ１時点において、前述の図３と同様に、アクチュエータ１８のピストン部１８２が瞬間的に突き出されている。そして、ｔａ１時点以降では、気液界面２６の自励振動が安定的に継続している。また、気液界面２６の自励振動が生じると、冷媒圧力Ｐｉｎは、その気液界面２６の振動周期と略同じ周期で変動する。
【００６３】
次に、図６では、ｔａ１時点から少し時間経過すると、ｔａ２時点の直前で何らかの原因により気液界面２６の自励振動が減衰し停止している。そのため、その自励振動の停止と共に、冷媒圧力Ｐｉｎも変動しなくなっている。すなわち、ｔａ２時点の直前で、判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが略零になっている。
【００６４】
そのため、ｔａ２時点において、前述の図３と同様に、アクチュエータ１８のピストン部１８２が瞬間的に突き出されている。これにより、ｔａ２時点以降では、気液界面２６の自励振動が安定的に継続している。
【００６５】
上述したように、本実施形態によれば、アクチュエータ１８は、予め定められた判定対象時間ｔ１内における冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎが予め定められた圧力変動閾値ΔＰ１ｉｎ以下である場合に、ピストン部１８２を突き出すことにより、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与えるので、冷却器１０の冷却性能低下を防止するという観点から適切なタイミングで、アクチュエータ１８を作動させることが可能である。また、気液界面２６の自励振動を開始させる際には、確実にその自励振動を開始させることが可能である。
【００６６】
（他の実施形態）
（１）上述の第１実施形態において、発熱体温度センサ３４は発熱体１２の表面温度を検出するが、発熱体１２の内部の温度を検出してもよいし、加熱部管状空間２２１内で発熱体１２近傍の温度を検出してもよい。
【００６７】
（２）上述の第２実施形態において、冷媒圧力センサ３６は、加熱部管状空間２２１内の圧力を検出するが、収容空間２４内であれば何れの箇所の圧力を検出しても差し支えない。
【００６８】
（３）上述の実施形態において、発熱体１２からの発熱が止まると、発熱体１２全体が液体冷媒に浸るが、発熱体１２の一部分が液体冷媒に浸るのでも差し支えない。
【００６９】
（４）上述の実施形態において、冷却部１４２は、冷却部管状空間２２２内の冷媒を外気と熱交換させることにより冷却するが、冷却部１４２まわりに冷却水が流れる配管を設け、冷媒を、その冷却水と熱交換させることにより冷却しても差し支えない。
【００７０】
（５）上述の実施形態において、加熱部管状空間２２１および冷却部管状空間２２２は、その長手方向が水平方向となるように設けられているが、例えば冷媒容器１４が特開２００４−８４５２３号公報に記載された流体容器のようにＵ字状に形成され、加熱部管状空間２２１の長手方向、または、加熱部管状空間２２１および冷却部管状空間２２２の両方の長手方向が上下方向に向いていても差し支えない。
【００７１】
（６）上述の実施形態において、発熱体１２は、加熱部管状空間２２１内に収容されているので冷媒に直接接触するが、発熱体１２の熱により加熱部１４１の冷媒を沸騰させることができれば、発熱体１２は冷媒に直接接触する必要はなく、発熱体１２の配置位置に限定はない。
【００７２】
（７）上述の実施形態において、駆動補助装置１６は錘３０を備えているが、錘３０は無くても差し支えない。或いは、錘３０が、冷媒の振動を助長するように慣性力を付加する他の部品又は装置に置き換わっていても差し支えない。
【００７３】
（８）上述の実施形態において、伸縮部２８は蛇腹等で構成され上下に伸縮するが、冷媒の振動を吸収できれば伸縮しない構成であっても差し支えない。
【００７４】
（９）上述の実施形態において、アクチュエータ１８は、ピストン部１８２を突き出す装置であるが、冷媒にパルス状の圧力変動を強制的に生じさせることができれば、他の構成の装置であっても差し支えない。
【００７５】
（１０）上述の実施形態において、電子制御装置２０は、冷媒圧力Ｐｉｎの変動幅ΔＰｉｎまたは発熱体温度ＴＭＰｘに基づいて、アクチュエータ１８にピストン部１８２を瞬間的に突き出させるが、発熱体温度ＴＭＰｘも冷媒圧力Ｐｉｎも検出せずに、例えば１０秒程度の予め定められた時間間隔で、アクチュエータ１８にピストン部１８２を瞬間的に突き出させても差し支えない。
【００７６】
（１１）上述の実施形態において、発熱体１２は、冷却が必要な半導体素子などであるが、電気部品である必要はない。
【００７７】
（１２）上述の実施形態において、アクチュエータ１８は、伸縮部２８を瞬間的に押し縮めることにより、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与えるが、伸縮部２８を瞬間的に引き伸ばすことにより、パルス状の圧力変動を収容空間２４内の冷媒に与えても差し支えない。
【００７８】
（１３）上述の実施形態において、図２及び図５のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードロジックで構成されるものであっても差し支えない。
【００７９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１０      冷却器
１２      発熱体
１４１    加熱部
１４２    冷却部
１８      アクチュエータ（振動促進装置）
２０      電子制御装置（振動促進装置）
２４      収容空間
２６      気液界面
３４      発熱体温度センサ（振動促進装置）
３６      冷媒圧力センサ（振動促進装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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