(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が入っている加熱部空間（１４ａ）が形成されており、発熱体（１２１、１２２）の熱を前記加熱部空間内の前記冷媒へ放熱させることにより該冷媒を加熱し気化させる加熱部（１４）と、
前記加熱部空間へ連通している冷却部空間（１６ａ）が形成されており、前記加熱部で気化され前記冷却部空間へ流入してきた前記冷媒を冷却して液化させる冷却部（１６）と、
前記冷却部空間へ連通している吸収部空間（１８ａ）が形成されており、該吸収部空間の膨張と収縮とによって前記冷媒の加熱および冷却による体積変化を吸収する吸収部（１８）とを備え、
前記加熱部および前記冷却部は、前記冷媒に気化と液化とを繰り返させることにより、前記加熱部空間から前記冷却部空間にわたる空間（１４ａ、１６ａ）内において、前記加熱部空間内に含まれる上死点位置（Ｐ０）と前記冷却部空間内に含まれる下死点位置（Ｐ１）との間で前記冷媒の気液界面（２６）を往復させ、
前記加熱部は、前記冷媒のうちの液相部分が浸透する浸透部（１４２、１４３）を有し、
該浸透部は前記加熱部空間内に配置され、前記上死点位置を跨いで前記気液界面の往復方向（ＤＲｖ）に沿った一方側から他方側にかけて形成されており、
前記気液界面は、前記加熱部空間では、該加熱部空間のうち前記浸透部が占有する部位を除いた界面形成空間（１４ｂ）に形成され、
前記気液界面の往復方向に沿った方向から見た前記界面形成空間の断面は、前記冷媒に作用する重力の向きに拘わらず前記気液界面のメニスカスが維持される形状になっていることを特徴とする冷却器。
【請求項２】
前記発熱体は、該発熱体の熱を前記加熱部へ伝える伝熱面（１２１ａ、１２２ａ）を有し、
前記加熱部は、前記発熱体の伝熱面に接触し該伝熱面から前記発熱体の熱を受ける受熱部（１４１ａ、１４１ｂ）を有し、
前記浸透部は前記受熱部に対して固定され、該浸透部には、前記発熱体の熱が前記受熱部から伝導されることを特徴とする請求項１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】
作動流体が封入された流体容器内のその作動流体を加熱する加熱部と、その加熱部により加熱され気化した蒸気を冷却する冷却部とを有する蒸気エンジンが、特許文献１に開示されている。その特許文献１の蒸気エンジンは、蒸気の膨脹圧力により液体を流動変位させて機械的エネルギを出力するとともに、蒸気を冷却部にて冷却して液化することにより流体容器内の作動流体を自励振動変位させる。
【０００３】
また、流体容器において、加熱部に対して冷却部側とは反対側にガス室が設けられており、そのガス室には不活性ガスが封入されている。また、そのガス室は外部環境に晒されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４１１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の蒸気エンジンは、上述のように機械的エネルギを出力するものであるが、特許文献１のような蒸気エンジンを、機械的エネルギを得ることとは別の目的に活用することができる。例えば、本発明者らは、加熱部から冷却部への熱移動が流体容器内での作動流体の自励振動変位により促進されるので、冷却すべき発熱体で加熱部の発熱源を構成したとすれば、その発熱体を冷却するための冷媒として流体容器内の作動流体を用いることができると考えた。すなわち、特許文献１の蒸気エンジンを、その発熱体を冷却する冷却器として活用することが可能であると考えた。
【０００６】
また、この特許文献１の蒸気エンジンのような構成を有する冷却器では、加熱部に対して冷却部側とは反対側に接続されたガス室に不活性ガスを封入せずに、そのガス室を、加熱部で気化された蒸気冷媒を保持する蒸気保持部として機能させることができる。そのようにした場合、その冷却器の蒸気保持部は、液冷媒を加熱部において冷却部から遠い側の端にまで流入させる役割を果たし、それにより、自励振動１サイクル当たりの蒸気冷媒の発生量を増加させ、冷媒の自励振動を安定作動させる。
【０００７】
逆に、冷却器において、例えば仮に蒸気保持部を廃止したとすれば、冷媒が冷却部から加熱部に流入してすぐに発生した蒸気冷媒によって加熱部内の圧力が上昇し、その圧力上昇に起因して、冷却部から加熱部へ流入する液冷媒を冷却部から遠い側の端にまで流入させることができなくなる。また、蒸気保持部を廃止すると共に加熱部の体積を大きくしたとしても、その場合、蒸気冷媒の発生量は増加するものの、加熱部で発生した蒸気冷媒は、加熱部において冷却部から遠い側の端に溜まり、結局、その遠い側の端にまで液冷媒を流入させることができない。
【０００８】
一方で、冷却器が蒸気保持部を備えていればそれで十分かと言えば、そうとは言えない。例えば、冷却器が蒸気保持部を備えていても、その蒸気保持部が、加熱部よりも低い温度の外部環境に晒された状態にあるとすれば、蒸気保持部の内部において蒸気冷媒が凝縮して液冷媒となってしまう。その結果、蒸気保持部の内部がその液冷媒で満たされることに起因して、蒸気保持部は、蒸気冷媒を保持するという役割を果たさなくなる。
【０００９】
このようなことから、冷媒の自励振動を安定作動させるためには、蒸気保持部の内部での蒸気冷媒の凝縮を防止する必要があると考えられる。そして、その蒸気保持部の内部における蒸気冷媒の凝縮を防止する方法としては、蒸気保持部を断熱材で覆うこと、またはヒータによって蒸気保持部を加熱すること等の蒸気保持部の内部の温度低下を防止する方法が考えられる。しかしながら、そのような温度低下を防止する方法を採用することは、冷却器における部品点数の増加や冷却器の複雑化を招き、延いてはコストアップにつながるので望ましくない。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、冷媒の自励振動を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、蒸気冷媒を溜める蒸気溜めとして加熱部内の一部を機能させつつ、加熱部にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる冷却器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷却器の発明では、冷媒が入っている加熱部空間（１４ａ）が形成されており、発熱体（１２１、１２２）の熱を加熱部空間内の冷媒へ放熱させることによりその冷媒を加熱し気化させる加熱部（１４）と、
加熱部空間へ連通している冷却部空間（１６ａ）が形成されており、加熱部で気化され冷却部空間へ流入してきた冷媒を冷却して液化させる冷却部（１６）と、
冷却部空間へ連通している吸収部空間（１８ａ）が形成されており、その吸収部空間の膨張と収縮とによって冷媒の加熱および冷却による体積変化を吸収する吸収部（１８）とを備え、
加熱部および冷却部は、冷媒に気化と液化とを繰り返させることにより、加熱部空間から冷却部空間にわたる空間（１４ａ、１６ａ）内において、加熱部空間内に含まれる上死点位置（Ｐ０）と冷却部空間内に含まれる下死点位置（Ｐ１）との間で冷媒の気液界面（２６）を往復させ、
加熱部は、冷媒のうちの液相部分が浸透する浸透部（１４２、１４３）を有し、
その浸透部は加熱部空間内に配置され、上死点位置を跨いで気液界面の往復方向（ＤＲｖ）に沿った一方側から他方側にかけて形成されており、
気液界面は、加熱部空間では、その加熱部空間のうち浸透部が占有する部位を除いた界面形成空間（１４ｂ）に形成され、
気液界面の往復方向に沿った方向から見た界面形成空間の断面は、冷媒に作用する重力の向きに拘わらず気液界面のメニスカスが維持される形状になっていることを特徴とする。
【００１２】
上述の発明によれば、加熱部は、冷媒のうちの液相部分（すなわち、液冷媒）が浸透する浸透部を有し、その浸透部は加熱部空間内に配置され、上死点位置を跨いで気液界面の往復方向に沿った一方側から他方側にかけて形成されているので、加熱部空間内において、上死点位置を超えて下死点位置側とは反対側にまで液冷媒を浸透部への浸透によって拡散することができる。
【００１３】
すなわち、加熱部空間内で液冷媒は気化されることで発熱体から吸熱するが、その加熱部空間内で液冷媒が気化される領域を、その加熱部空間内のうち上死点位置に対して下死点位置側の領域だけでなく、その下死点位置側とは反対側の領域にまで拡大して、より多くの冷媒を発熱体の熱で気化させることが可能である。そして、加熱部空間内にて発生した蒸気冷媒を、加熱部空間内では発熱体の熱により蒸気のまま維持することができる。従って、加熱部空間の一部を蒸気溜めとして機能させつつ、加熱部にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる。
【００１４】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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】図１のII−II断面図である。
【図３】第１実施形態の冷却器１０の作動における沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程の各状態を図１と同様の図を用いて表した図である。
【図４】第１実施形態において、冷媒が自励振動させられる始動前の冷間時における冷却器１０の状態を示した図である。
【図５】第２実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】図５のVII−VII断面図である。
【図８】第３実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】第４実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。
【図１１】第５実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。
【図１２】第６実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。
【図１３】第７実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、図１におけるXIII−XIII断面図である。
【図１４】第４実施形態に対する第１の変形例を示した図であって、第４実施形態の図１０に相当する図である。
【図１５】第４実施形態に対する第２の変形例を示した図であって、第４実施形態の図１０に相当する図である。
【図１６】第４実施形態に対する第３の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。
【図１７】第４実施形態に対する第４の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。
【図１８】第４実施形態に対する第５の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。
【図１９】第５実施形態に対する第１の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。
【図２０】第５実施形態に対する第２の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。
【図２１】第５実施形態に対する第３の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、断面図示されている。図１に示すように、冷却器１０は、加熱部１４、冷却部１６、体積変化吸収部１８、および加圧部２０等を備えている。冷却器１０は、その冷却器１０内に封入された冷媒を利用して発熱体１２１、１２２を冷却する。詳細に言えば、冷却器１０は、冷却器１０内に封入された冷媒を冷媒振動方向ＤＲｖに沿って自励振動させることにより、加熱部１４の熱源である発熱体１２１、１２２の熱を加熱部１４から冷却部１６へ移動させて冷却部１６から外部へと放熱する。冷却器１０内に封入された冷媒は、常温では液体で、発熱体１２１、１２２により加熱されることにより冷却器１０内にて沸騰する流体である。
【００１８】
発熱体１２１、１２２は発熱するものであり、冷却器１０によって冷却される部材である。具体的に発熱体１２１、１２２は、冷却が必要な半導体素子などである。一例を挙げれば、インバータの半導体素子モジュールである。本実施形態では、発熱体１２１、１２２は２つ設けられており、加熱部１４の外側に取り付けられ固定されている。そして、発熱体１２１、１２２はそれぞれ、発熱体１２１、１２２の熱を加熱部１４へ伝える伝熱面１２１ａ、１２２ａを有している。
【００１９】
加熱部１４の内部には加熱部空間１４ａが形成されている。その加熱部空間１４ａは冷媒で満たされている。そして、加熱部１４は、発熱体１２１、１２２の熱を加熱部空間１４ａ内の冷媒へ放熱させることにより、その冷媒を加熱し沸騰気化させる。
【００２０】
詳細には図１とその図１のII−II断面図である図２とに示すように、加熱部１４は箱状の加熱部壁１４１を備えており、その加熱部壁１４１の内側に加熱部空間１４ａが形成されている。加熱部壁１４１は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で構成されている。箱状である加熱部壁１４１は、加熱部１４の厚み方向ＤＲｔ（以下、加熱部厚み方向ＤＲｔという）において一方側に設けられた第１側壁部１４１ａと、他方側に設けられた第２側壁部１４１ｂとを含んでいる。なお、冷媒振動方向ＤＲｖ、加熱部厚み方向ＤＲｔ、加熱部１４の幅方向ＤＲｗ（以下、加熱部幅方向ＤＲｗという）は互いに交差する方向、正確には直交する方向である。
【００２１】
第１側壁部１４１ａには、２つの発熱体１２１、１２２のうちの第１の発熱体１２１が接触している。従って、第１側壁部１４１ａは、第１の発熱体１２１の伝熱面１２１ａに接触しその伝熱面１２１ａから発熱体１２１の熱を受ける受熱部として機能する。
【００２２】
これと同様に、第２側壁部１４１ｂには、２つの発熱体１２１、１２２のうちの第２の発熱体１２２が接触している。従って、第２側壁部１４１ｂは、第２の発熱体１２２の伝熱面１２２ａに接触しその伝熱面１２２ａから発熱体１２２の熱を受ける受熱部として機能する。なお、第１の発熱体１２１の伝熱面１２１ａから第１側壁部１４１ａへの熱の伝わりを良くするために、伝熱面１２１ａは、その伝熱面１２１ａに塗布されたグリスを介して第１側壁部１４１ａに接触していても差し支えない。このことは、第２の発熱体１２２の伝熱面１２２ａと第２側壁部１４１ｂとの接触に関しても同様である。
【００２３】
また、加熱部１４は、平板状に形成された２枚の浸透部１４２、１４３を有している。この浸透部１４２、１４３は、熱伝導性の良い金属を焼結させた多孔質体から成り、浸透部１４２、１４３内には微細な多数の気孔が形成されている。そのため、浸透部１４２、１４３には、冷媒のうちの液相部分である液冷媒がその液冷媒の表面張力によって浸透する。
【００２４】
２枚の浸透部１４２、１４３のうちの一方である第１浸透部１４２は、加熱部空間１４ａ内に配置され、その加熱部空間１４ａに面する第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合され固定されている。そして、第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃの全面を覆うように配置されている。
【００２５】
これと同様に、２枚の浸透部１４２、１４３のうちの他方である第２浸透部１４３は、加熱部空間１４ａ内に配置され、その加熱部空間１４ａに面する第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合され固定されている。そして、第２浸透部１４３は、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄの全面を覆うように配置されている。
【００２６】
具体的に、加熱部壁１４１、第１浸透部１４２、および第２浸透部１４３は、例えばロウ付け等によって一体的に形成されている。そのため、加熱部１４の第１側壁部１４１ａは第１浸透部１４２と熱的に接触していると共に、第２側壁部１４１ｂは第２浸透部１４３と熱的に接触している。
【００２７】
すなわち、第１浸透部１４２には、第１の発熱体１２１の熱が第１側壁部１４１ａから伝導されると共に、第２浸透部１４３には、第２の発熱体１２２の熱が第２側壁部１４１ｂから伝導される。そして、各浸透部１４２、１４３に浸透している液冷媒は、それぞれの浸透部１４２、１４３へ伝導された熱によって沸騰させられる。
【００２８】
また、図１に示すように、冷媒振動方向ＤＲｖにおける加熱部空間１４ａの冷却部１６側の端である一端は冷却部１６の冷却部空間１６ａに連通しているが、加熱部空間１４ａの他端は閉塞されている。すなわち、加熱部壁１４１は、加熱部空間１４ａを冷却部空間１６ａへ開口させている開口部１４１ｅを有し、その開口部１４１ｅ側の反対側では加熱部空間１４ａを塞ぐ壁となっている。
【００２９】
冷却部１６の内部には、加熱部空間１４ａと連通している冷却部空間１６ａが形成されている。言い換えれば、冷却部空間１６ａは、加熱部空間１４ａへ連通する連通端１６ｂを、冷媒振動方向ＤＲｖにおける加熱部１４側に有している。そして、冷却部１６は、加熱部１４で気化され冷却部空間１６ａへ流入してきた気体の冷媒を冷却して液化させる。具体的に冷却部１６は、冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを備えている。冷却部１６は、加熱部１４に対し冷媒振動方向ＤＲｖの一方に並んで配置されている。
【００３０】
冷却部壁１６１は例えばダクト状の形状を成しており、その内側に冷却部空間１６ａが形成されている。冷却装置１６２は、冷却部壁１６１の周りに設けられた多数の冷却フィン１６２ａから構成されている。そして、冷却装置１６２は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を、冷却器１０外部の空気である外気と熱交換させることにより冷却する。
【００３１】
冷却部壁１６１は、高い放熱性能が得られるように薄肉に形成され、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で構成されている。また、冷却部壁１６１、冷却装置１６２、および加熱部壁１４１は一体となって、冷媒が収容される１つの冷媒容器を構成している。
【００３２】
冷却部空間１６ａは冷媒振動方向ＤＲｖに延びる空間であり、冷媒振動方向ＤＲｖに直交する管路断面積が極めて小さい管路で構成されている。そのため、冷却部空間１６ａ内に冷媒の気液界面２６が存在する場合には、その気液界面２６は重力方向に拘わらず、冷媒の表面張力により、冷媒振動方向ＤＲｖの加熱部１４側を向くように維持されてメニスカスを形成する。そして、冷媒振動方向ＤＲｖにおいて、気液界面２６を境に加熱部１４側には蒸気冷媒（すなわち気体の冷媒）が存在し、その反対側には液冷媒（すなわち液体の冷媒）が存在する。
【００３３】
例えば、冷媒が加熱部１４で加熱されることにより、気体になった冷媒の体積が増すほど、冷却部空間１６ａ内において気液界面２６は、加熱部空間１４ａから遠ざかる方向すなわち図１の左方向へ移動する。そうすると、冷却部１６は、液冷媒も冷却するが、それと共に、加熱部１４で気化された蒸気冷媒も冷却し凝縮させる。
【００３４】
また、加熱部１４も、気液界面２６のメニスカスが形成されるという点では冷却部１６と同様である。すなわち、加熱部１４内に冷媒の気液界面２６が存在する場合、その気液界面２６は、加熱部空間１４ａのうち浸透部１４２、１４３が占有する部位を除いた界面形成空間１４ｂに形成される。そして、冷媒振動方向ＤＲｖに沿った方向から見た界面形成空間１４ｂの断面は、冷媒に作用する重力の向き（すなわち、重力方向）に拘わらず気液界面２６のメニスカスが維持される形状になっている。例えば、加熱部１４での気液界面２６のメニスカスは、界面形成空間１４ｂの断面における加熱部厚み方向ＤＲｔの幅すなわち短手方向の幅が小さくされていることで維持される。
【００３５】
体積変化吸収部１８は、一軸方向または略一軸方向へ伸縮する伸縮部材で構成されており、冷却器１０内に封入された冷媒の体積変化を吸収する吸収部として機能する。その体積変化吸収部１８の伸縮方向である上記一軸方向は、本実施形態では冷媒振動方向ＤＲｖと同じである。体積変化吸収部１８は、例えばベローズまたは蛇腹等で伸縮可能に構成されている。
【００３６】
詳細には、体積変化吸収部１８の内側に吸収部空間１８ａが形成されており、その吸収部空間１８ａは、冷媒振動方向ＤＲｖにおける冷却部空間１６ａの連通端１６ｂ側とは反対側の端部に連通している。そして、体積変化吸収部１８は、吸収部空間１８ａの膨張と収縮とによって冷媒の加熱および冷却による体積変化を吸収する。
【００３７】
体積変化吸収部１８のうち冷却部１６側の端部である接続端１８ｂは冷却部壁１６１に対して気密に固定されており、接続端１８ｂの反対側は閉塞された閉塞端１８ｃとなっている。従って、吸収部空間１８ａ、上述の加熱部空間１４ａ、および冷却部空間１６ａは全体として、冷媒が封入された一空間としての気密な冷媒封入空間３２を構成しており、その冷媒封入空間３２は常に冷媒で満たされている。また、吸収部空間１８ａは、例えば冷媒の自励振動中であっても常に液冷媒で満たされている。
【００３８】
そして、冷却部空間１６ａ内の冷媒が吸収部空間１８ａ内へ流入すると、吸収部空間１８ａが伸びて体積変化吸収部１８の閉塞端１８ｃが冷媒振動方向ＤＲｖで冷却部１６から離れる側へ移動する。逆に、吸収部空間１８ａが縮んで体積変化吸収部１８の閉塞端１８ｃが冷媒振動方向ＤＲｖで冷却部１６へ近づく側へ移動すると、吸収部空間１８ａ内の冷媒が冷却部空間１６ａ内へ流出する。
【００３９】
加圧部２０は、吸収部空間１８ａを収縮させる向きに体積変化吸収部１８を加圧する。具体的に、加圧部２０は、体積変化吸収部１８を取り囲む加圧壁２０１を有しており、その体積変化吸収部１８と加圧壁２０１との間には加圧空間２０ａが形成されている。そして、その加圧空間２０ａは気密に形成され、加圧空間２０ａには、予め実験的に定められたガス圧の加圧ガスが封入されている。そのため、自励振動する冷媒の圧力が、加圧空間２０ａの加圧ガスによって高められる。このように構成された加圧部２０および体積変化吸収部１８は、冷却器１０の中で機械的な動作を行う駆動部２１となっている。
【００４０】
次に、図３を用いて、冷却器１０の作動すなわち冷媒の自励振動について説明する。図３は、図１と同様の図を用いて、冷却器１０の作動における沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程の各状態を表した図である。図３に示すように、冷却器１０は、その冷却器１０の作動において、沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程から成る４工程を１サイクルとして繰り返し行う。
【００４１】
冷却器１０の作動における沸騰工程では、図３（ａ）に示すように、加熱部空間１４ａ内の液冷媒が発熱体１２１、１２２の熱により加熱され沸騰させられる。
【００４２】
続く膨張工程では、図３（ｂ）に示すように、加熱部空間１４ａ内において液冷媒の沸騰により冷媒の気体部分が増すので、冷媒全体の体積が増加する。これにより、気液界面２６は、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って上死点位置Ｐ０から下死点位置Ｐ１へと移動すると共に、体積変化吸収部１８の吸収部空間１８ａが膨張し閉塞端１８ｃが冷却部１６から離れる側へ移動する。
【００４３】
なお、気液界面２６の上死点位置Ｐ０は加熱部空間１４ａ内に含まれ、冷媒の自励振動での１サイクルの中で吸収部空間１８ａから最も遠ざかった気液界面２６の位置である。また、気液界面２６の下死点位置Ｐ１は冷却部空間１６ａ内に含まれ、冷媒の自励振動での１サイクルの中で吸収部空間１８ａへ最も近づいた気液界面２６の位置である。要するに、上死点位置Ｐ０は気液界面２６の一方の往復端になる位置であり、下死点位置Ｐ１は気液界面２６の他方の往復端になる位置である。
【００４４】
続く凝縮工程では、図３（ｃ）に示すように、冷却部１６は、冷却部空間１６ａ内に入った冷媒の気体部分である蒸気冷媒を冷却し凝縮させる。
【００４５】
続く圧縮工程では、図３（ｄ）に示すように、蒸気冷媒が凝縮して体積減少することにより、冷媒封入空間３２内の冷媒全体の体積が減少する。それと共に、残存する蒸気冷媒が、加圧空間２０ａ内のガス圧のよって圧縮される。これにより、体積変化吸収部１８の吸収部空間１８ａが収縮し閉塞端１８ｃが冷却部１６へ近づく側へ移動する。それと共に、凝縮した液冷媒が冷却部空間１６ａから加熱部空間１４ａへと流れる。すなわち、気液界面２６は、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って下死点位置Ｐ１から上死点位置Ｐ０へと移動する。そして、気液界面２６が上死点位置Ｐ０へ到達すると、冷却器１０の作動は再び沸騰工程から開始される。
【００４６】
このように、冷却器１０において加熱部１４および冷却部１６は、冷媒に蒸発と凝縮とを繰り返させることにより、冷媒封入空間３２内で冷媒の気液界面２６を自励振動させる。言い換えれば、冷却器１０において加熱部１４および冷却部１６は、冷媒に気化と液化とを繰り返させることにより、加熱部空間１４ａから冷却部空間１６ａにわたる空間１４ａ、１６ａ内において、上死点位置Ｐ０と下死点位置Ｐ１との間で冷媒の気液界面２６を往復させる。要するに、加熱部空間１４ａから冷却部空間１６ａにわたる空間１４ａ、１６ａ内で、気液界面２６の往復方向ＤＲｖである冷媒振動方向ＤＲｖに冷媒を自励振動させる。そして、上死点位置Ｐ０と下死点位置Ｐ１との間隔が、その冷媒の自励振動における冷媒の振幅、言い換えれば気液界面２６の振幅になる。
【００４７】
また、体積変化吸収部１８は、冷媒の自励振動に伴う冷媒全体の体積変化を吸収するが、所定のばね定数を持っているので、その体積変化吸収部１８の伸縮方向における釣合い点に向って伸縮量に応じた反力を生じ、冷媒の自励振動を補助する役割を果たす。
【００４８】
この冷媒の自励振動である気液界面２６の往復運動に伴い冷媒が蒸発と凝縮とを繰り返すことで、発熱体１２１、１２２から冷媒を介し外気に至る熱伝達経路において高い熱伝達性能を得つつ、発熱体１２１、１２２の熱を、発熱体１２１、１２２の伝熱面１２１ａ、１２２ａ（図１参照）から加熱部壁１４１と冷媒と冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを介し、外気へ放出させることができる。
【００４９】
また、冷却部空間１６ａ内および吸収部空間１８ａ内において、気液界面２６付近では冷媒は飽和状態になっているが、気液界面２６から離れた部位の液冷媒はサブクール状態になっている。従って、そのサブクール状態の液冷媒が、体積変化吸収部１８が収縮すると共に加熱部空間１４ａに流れ込むので、発熱体１２１、１２２を冷却する高い冷却性能を得ることができる。
【００５０】
また、図３（ａ）〜（ｄ）に示す各工程が繰り返し実行されている最中において、界面形成空間１４ｂ（図１参照）内のうち上死点位置Ｐ０に対し下死点位置Ｐ１側とは反対側の空間は蒸気冷媒で満たされている。但し、発熱体１２１、１２２からの発熱が止まっている冷間時には、冷媒は全て液化するので、図４に示すように加熱部空間１４ａ内は液冷媒で満たされる。すなわち、冷媒封入空間３２内の冷媒は全て液冷媒になる。図４は、冷媒が自励振動させられる始動前の冷間時における冷却器１０の状態を示した図である。
【００５１】
また、図１に示すように、上死点位置Ｐ０と各浸透部１４２、１４３との位置関係について見ると、第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃの全面を覆っているので、上死点位置Ｐ０を跨いで冷媒振動方向ＤＲｖに沿った一方側から他方側にかけて形成されている。このことは、第２浸透部１４３についても同様である。
【００５２】
従って、加熱部空間１４ａ内において、気液界面２６の上死点位置Ｐ０を超えて下死点位置Ｐ１側とは反対側にまで液冷媒を浸透部１４２、１４３への浸透によって矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように拡散することができる。すなわち、加熱部空間１４ａ内で液冷媒が気化される領域を、加熱部空間１４ａ内のうち上死点位置Ｐ０に対して下死点位置Ｐ１側の領域だけでなく、その下死点位置Ｐ１側とは反対側の領域にまで拡大して、より多くの冷媒を発熱体１２１、１２２の熱で気化させることが可能である。そして、加熱部空間１４ａ内にて発生した蒸気冷媒を、加熱部空間１４ａ内では発熱体１２１、１２２の熱により蒸気のまま維持することができる。
【００５３】
要するに、蒸気冷媒を溜める蒸気溜めとして加熱部空間１４ａの一部（具体的には、上死点位置Ｐ０に対する下死点位置Ｐ１側とは反対側の領域）を機能させつつ、加熱部１４にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる。これにより、加熱部空間１４ａ内での蒸気冷媒の凝縮を回避しつつ、気液界面２６の往復運動すなわち冷媒の自励振動を安定作動させることが可能である。そして、冷却器１０の冷却性能の向上および冷却器１０の小型化を達成することが可能である。
【００５４】
また、本実施形態によれば、気液界面２６の往復方向ＤＲｖに沿った方向から見た界面形成空間１４ｂの断面は、冷媒に作用する重力の向きに拘わらず気液界面２６のメニスカスが維持される形状になっている。従って、冷却器１０が設置される向きに拘わらず、冷媒の自励振動を行わせることが可能である。
【００５５】
また、本実施形態によれば、加熱部１４は、発熱体１２１、１２２の伝熱面１２１ａ、１２２ａから発熱体１２１、１２２の熱を受ける側壁部１４１ａ、１４１ｂを有している。そして、浸透部１４２、１４３には、発熱体１２１、１２２の熱がその側壁部１４１ａ、１４１ｂから伝導される。従って、発熱体１２１、１２２の熱が伝導以外の例えば対流等で浸透部１４２、１４３へ伝わる構成と比較して、熱の伝わりを良好なものにすることができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第３実施形態以降でも同様である。
【００５７】
図５は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。また、図６は図５のVI−VI断面図であり、図７は図５のVII−VII断面図である。図５〜７に示すように、本実施形態の冷却器１０では、浸透部１４２、１４３の構成が第１実施形態とは異なっている。言い換えれば、第１実施形態では浸透部１４２、１４３の構成材料の性質すなわち多孔質体の性質を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ浸透させるが、本実施形態では浸透部１４２、１４３の形状を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように浸透させる。なお、図５〜７では、発熱体１２１、１２２の図示が省略されており、図５の図示の向きは図１と同じである。
【００５８】
具体的に、本実施形態の浸透部１４２、１４３は何れも、多孔質体に替えて、多数のピン１４２ａ、１４３ａで構成されている。詳細には、第１浸透部１４２が有する複数の第１ピン１４２ａは例えば円柱形状を成し、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃから加熱部空間１４ａへ突き出ている。第１ピン１４２ａは、例えば第１側壁部１４１ａと同じ材質から成り、第１側壁部１４１ａと一体に形成されている。そして、複数の第１ピン１４２ａの相互間隔は、液冷媒がその液冷媒の表面張力によって第１ピン１４２ａの相互間に浸透するように狭くなっている。また、第１ピン１４２ａの並び方には特に限定はないが、本実施形態の第１ピン１４２ａは、例えば図７に示すように千鳥配置となっている。なお、第２浸透部１４３が有する第２ピン１４３ａの構成は、上述した第１ピン１４２ａと同様である。
【００５９】
また、加熱部１４内に冷媒の気液界面２６が存在する場合、その気液界面２６は、第１実施形態と同様に界面形成空間１４ｂに形成される。そして、界面形成空間１４ｂ内では、気液界面２６に対する冷却部空間１６ａ側は液冷媒で満たされ、その冷却部空間１６ａ側とは反対側は蒸気冷媒で満たされる。
【００６０】
上述した本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００６２】
図８は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。また、図９は図８のIX−IX断面図である。図８および図９に示すように、本実施形態の冷却器１０では、浸透部１４２、１４３の構成が第１実施形態とは異なっている。言い換えれば、本実施形態では、第２実施形態と同様に、浸透部１４２、１４３の形状を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように浸透させる。なお、図８および図９では、発熱体１２１、１２２の図示が省略されており、図８の図示の向きは図１と同じである。
【００６３】
具体的に、本実施形態の浸透部１４２、１４３は何れも、多孔質体に替えて、多数のリブ１４２ｂ、１４３ｂで構成されている。詳細には、第１浸透部１４２が有する複数の第１リブ１４２ｂは、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃから加熱部空間１４ａへ突き出ており、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って互いに平行に延びるように形成されている。第１リブ１４２ｂは、例えば第１側壁部１４１ａと同じ材質から成り、第１側壁部１４１ａと一体に形成されている。
【００６４】
そして、複数の第１リブ１４２ｂの相互間には浸透溝１４２ｃが形成され、その浸透溝１４２ｃは何れも、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃを溝底面として冷媒振動方向ＤＲｖに沿って延びている。その浸透溝１４２ｃの幅は、液冷媒がその液冷媒の表面張力によって浸透溝１４２ｃ内に浸透するように狭くなっている。なお、第２浸透部１４３が有する第２リブ１４３ｂの構成は、上述した第１リブ１４２ｂと同様であり、第２リブ１４３ｂの相互間に形成される浸透溝１４３ｃの構成は、上述した第１リブ１４２ｂ間の浸透溝１４２ｃと同様である。
【００６５】
上述した本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００６６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００６７】
図１０は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１０は、図１のII−II断面図として表されている。図１０に示すように、本実施形態では加熱部１４は、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３に加えて、複数の第３浸透部１４４を加熱部空間１４ａ内に有している。この点が第１実施形態と異なる。
【００６８】
具体的に、本実施形態において複数の第３浸透部１４４はそれぞれ、その一端おいて第１浸透部１４２へ連結され、他端において第２浸透部１４３へ連結されている。そして、第３浸透部１４４は、冷媒が流れる間隔を空けて加熱部幅方向ＤＲｗに積層されて配置されている。これにより、第３浸透部１４４の相互間には複数の界面形成空間１４ｂが個別に区画形成されている。すなわち、第３浸透部１４４と界面形成空間１４ｂとの関係を見れば、第３浸透部１４４と界面形成空間１４ｂとが加熱部幅方向ＤＲｗへ交互に配置されている。そして、複数の界面形成空間１４ｂはそれぞれ、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に沿って延びるように形成されている。
【００６９】
このような浸透部１４２、１４３、１４４の構成により、例えば第１実施形態と比較して、界面形成空間１４ｂ内の液冷媒が浸透部１４２、１４３、１４４へ接触する冷媒単位容積当たりの接触面積を増加させることができる。従って、加熱部１４において発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進され、冷媒の気液界面２６が安定的に形成されやすくなる。
【００７０】
また、図１０には図示されていないが、第３浸透部１４４のうちの冷却部空間１６ａ側の端部は、冷却部空間１６ａ（図１参照）に対し冷媒振動方向ＤＲｖに重なるように配置されている。従って、液冷媒は、冷却部空間１６ａから加熱部空間１４ａへ流入する際に、その第３浸透部１４４の端部へ衝突するので、第３浸透部１４４には液冷媒が浸透しやすいというメリットがある。これによっても、発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進される。
【００７１】
また、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００７３】
図１１は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１１は、図１のII−II断面図として表されている。図１１に示すように、本実施形態では第１浸透部１４２が複数に分割されて第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合され、第２浸透部１４３も複数に分割されて第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合されている。この点が第１実施形態と異なる。
【００７４】
具体的に、複数の第１浸透部１４２は冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に延びて形成され、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃ上に並列に並んで配置されている。第２浸透部１４３もこれと同様であり、複数の第２浸透部１４３は冷媒振動方向ＤＲｖに延びて形成され、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄ上に並列に並んで配置されている。
【００７５】
従って、本実施形態の加熱部１４では、加熱部厚み方向ＤＲｔにおいて第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との間に冷媒が介在している。この点は、第１実施形態と同様である。更に、本実施形態の加熱部１４では、第１実施形態とは異なり、加熱部幅方向ＤＲｗにおいても複数の第１浸透部１４２の相互間および複数の第２浸透部１４３の相互間に冷媒が介在している。
【００７６】
このような浸透部１４２、１４３の構成により、上述の第４実施形態と同様に、界面形成空間１４ｂ内の液冷媒が浸透部１４２、１４３へ接触する冷媒単位容積当たりの接触面積を増加させることができる。そのため、加熱部１４において発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進され、冷媒の気液界面２６が安定的に形成されやすくなる。
【００７７】
また、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７８】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００７９】
図１２は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１２は、図１のII−II断面図として表されている。図１２に示すように、本実施形態では、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３の形状が第１実施形態と異なる。
【００８０】
具体的に、本実施形態の第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合された平板状の基部１４２ｄと、その基部１４２ｄから第２側壁部１４１ｂ側へ突き出た複数のリブ部１４２ｅとから構成されている。その基部１４２ｄは、第１実施形態の第１浸透部１４２に相当するものである。複数のリブ部１４２ｅは、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に延びて形成され、加熱部幅方向ＤＲｗへ間隔を空けて平行に並んで配置されている。
【００８１】
第２浸透部１４３もこれと同様であり、第２浸透部１４３は、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合された平板状の基部１４３ｄと、その基部１４３ｄから第１側壁部１４１ａ側へ突き出た複数のリブ部１４３ｅとから構成されている。但し、第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅは、第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅに対して加熱部幅方向ＤＲｗへ一定間隔を空けて配置されている。すなわち、第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅおよび第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅは、加熱部幅方向ＤＲｗへ交互に並んで配置されている。
【００８２】
従って、本実施形態の加熱部１４では、加熱部厚み方向ＤＲｔにおいて第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との間に冷媒が介在している。この点は、第１実施形態と同様である。更に、本実施形態の加熱部１４では、第１実施形態とは異なり、加熱部幅方向ＤＲｗにおいても第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅと第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅとの間に冷媒が介在している。
【００８３】
このような浸透部１４２、１４３の構成により、上述の第４実施形態と同様に、界面形成空間１４ｂ内の液冷媒が浸透部１４２、１４３へ接触する冷媒単位容積当たりの接触面積を増加させることができる。そのため、加熱部１４において発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進され、冷媒の気液界面２６が安定的に形成されやすくなる。
【００８４】
また、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８５】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。
【００８６】
図１３は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、図１におけるXIII−XIII断面図である。本実施形態における図１３のX−X断面図は図１０と同様であるので、その図示を省略する。図１３に示すように、本実施形態では、冷却部１６の冷却部空間１６ａの形状および加熱部１４の界面形成空間１４ｂの形状が第４実施形態と異なる。
【００８７】
具体的には、冷却部空間１６ａは加熱部幅方向ＤＲｗに分割されており、言い換えれば、その複数の冷却部空間１６ａは、加熱部幅方向ＤＲｗに並んで配置されている。その複数の冷却部空間１６ａにはそれぞれ加熱部１４の界面形成空間１４ｂが接続されている。そして、冷却部空間１６ａはそれぞれ冷媒振動方向ＤＲｖに沿って延びるように形成されている。すなわち、冷却部空間１６ａの長手方向は冷媒振動方向ＤＲｖと平行である。
【００８８】
加熱部１４の界面形成空間１４ｂも加熱部幅方向ＤＲｗに並んで配置されている。但し、第３浸透部１４４は、界面形成空間１４ｂの長手方向が冷媒振動方向ＤＲｖに対して傾くように界面形成空間１４ｂを形成している。従って、界面形成空間１４ｂの長手方向は冷却部空間１６ａの長手方向に対して傾いており、言い換えれば、それらの長手方向は互いに交差している。
【００８９】
そのため、液冷媒は、複数の冷却部空間１６ａから界面形成空間１４ｂへ流入する際に、第３浸透部１４４に対し斜めにそれぞれ衝突するので、液冷媒が第３浸透部１４４へ浸透しやすい。従って、発熱体１２１、１２２から加熱部空間１４ａ内の液冷媒への伝熱が促進される。
【００９０】
また、本実施形態では、前述の第４実施形態と共通の構成から奏される効果を第４実施形態と同様に得ることができる。
【００９１】
なお、本実施形態は第４実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第５又は第６実施形態と組み合わせることも可能である。
【００９２】
（他の実施形態）
（１）上述の第４実施形態では、加熱部空間１４ａ内に、第１浸透部１４２、第２浸透部１４３、および第３浸透部１４４が設けられているが、その第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との一方または両方が設けられていない構成も考え得る。例えば、第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との両方が設けられていない場合には、図１４のようになり、第３浸透部１４４は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃと第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄとにそれぞれ直接接合される。
【００９３】
また、第１浸透部１４２と第２浸透部１４３とのうち第１浸透部１４２だけが設けられていない場合には、図１５のようになり、第３浸透部１４４は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに直接接合される。なお、図１４および図１５は第４実施形態の図１０に相当する図であって、図１４は第４実施形態に対する第１の変形例を示した図であり、図１５は第４実施形態に対する第２の変形例を示した図である。
【００９４】
（２）上述の第４実施形態において、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に直交する界面形成空間１４ｂの断面は、図１０に示すように矩形形状を成しているが、矩形形状に限られるものではない。
【００９５】
例えば、その界面形成空間１４ｂの断面は、図１６に示す三角形形状、図１７に示す円形形状、または、図１８に示す楕円形形状を成していても差し支えない。図１６〜１８は界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図であって、図１６は第４実施形態に対する第３の変形例を示した図であり、図１７は第４実施形態に対する第４の変形例を示した図であり、図１８は第４実施形態に対する第５の変形例を示した図である。
【００９６】
（３）上述の第５実施形態において、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に直交する第１浸透部１４２の断面および第２浸透部１４３の断面は何れも、図１１に示すように矩形形状を成しているが、矩形形状に限られるものではない。
【００９７】
例えば、その第１浸透部１４２の断面および第２浸透部１４３の断面は、図１９に示す三角形形状、図２０に示す円形形状、または、図２１に示す楕円形形状を成していても差し支えない。図１９〜２１は第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図であって、図１９は第５実施形態に対する第１の変形例を示した図であり、図２０は第５実施形態に対する第２の変形例を示した図であり、図２１は第５実施形態に対する第３の変形例を示した図である。また、図１９〜２１に図示されているのは第２浸透部１４３であるが、第１浸透部１４２も第２浸透部１４３と同様の形状であるので、図１９〜２１には、第１浸透部１４２の符号が括弧書きで表示されている。
【００９８】
（４）上述の第７実施形態の図１３において、界面形成空間１４ｂは冷媒振動方向ＤＲｖに対し斜めに直線的に延びているが、直線的に限らず、例えば湾曲して延びていても差し支えない。
【００９９】
（５）上述の第１実施形態の図２において、加熱部１４は２枚の浸透部１４２、１４３を有しているが、加熱部１４がその２枚の浸透部１４２、１４３のうちの一方だけを有し他方を有していない構成も考え得る。
【０１００】
（６）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は、加熱部１４の外側に取り付けられているが、加熱部空間１４ａ内に収容され、冷媒が直接接触するように配置されていても差し支えない。そのようにした場合には、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３が発熱体１２１、１２２の表面に接合されることも想定される。
【０１０１】
（７）上述の各実施形態において、冷却器１０の設置方向には特に制限はないが、冷却器１０は、例えば冷媒振動方向ＤＲｖを冷却器１０の上下方向として、加熱部１４が冷却部１６に対し上側に位置するように設置されてもよい。そのようにした場合には、冷媒の気液界面２６を重力によっても安定して形成することが可能になる。
【０１０２】
（８）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は２つ設けられているが、発熱体１２１、１２２は１つまたは３つ以上設けられていても差し支えない。
【０１０３】
（９）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は、冷却が必要な半導体素子などであるが、電気部品である必要はない。
【０１０４】
（１０）上述の各実施形態において、冷却器１０は冷媒振動方向ＤＲｖに延びた形状を成しているが、冷却器１０の形状に限定はなく、例えば冷却器１０は、特許文献１に記載された蒸気エンジンのようにＵ字状に形成されていても差し支えない。
【０１０５】
（１１）上述の各実施形態において、冷却部１６は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を外気と熱交換させることにより冷却するが、冷却部１６まわりに冷却水が流れる配管を設け、冷媒を、その冷却水と熱交換させることにより冷却しても差し支えない。
【０１０６】
（１２）上述の各実施形態において、体積変化吸収部１８は蛇腹等で構成され冷媒振動方向ＤＲｖに伸縮するが、例えばダイヤフラム等で構成されていてもよいし、或いは、冷媒の膨張および収縮を吸収することができれば、伸縮しない構成であっても差し支えない。
【０１０７】
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】
【０１０８】
１４        加熱部
１４ａ      加熱部空間
１６        冷却部
１６ａ      冷却部空間
１２１      第１の発熱体（発熱体）
１２２      第２の発熱体（発熱体）
１４２      第１浸透部
１４３      第２浸透部
Ｐ０        上死点位置
Ｐ１        下死点位置
【図１】
0006628489.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
0006628489.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0006628489.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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