(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に発熱体が取り付けられ、内部に液冷媒を溜める冷媒タンクと、
積層配置され、前記発熱体の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒が流入する複数の冷媒チューブと該複数の冷媒チューブ間に介在されたフィンとを有し、前記冷媒チューブを流れる蒸気冷媒を凝縮させて放熱する放熱部と、
前記冷媒タンクと前記複数の冷媒チューブとを連通する複数のヘッダと
を備えた沸騰冷却装置であって、
前記冷媒チューブは、連通口が形成された２枚のプレート部材を中空形状に接合して形成され、
前記冷媒タンクは、前記冷媒チューブと同じ方向に積層されており、前記連通口を介して前記冷媒チューブに連通しており、
前記ヘッダは、前記プレート部材に設けられた前記連通口を前記冷媒チューブ毎に同一方向に突き合わせて形成されており、略平行に配された前記複数の冷媒チューブをそれぞれ略直角方向に相互に連通しており、
前記発熱体は、前記連通口が形成された面と対向する面に取り付けられており、少なくとも１か所のヘッダが冷媒液面より上方に位置していることを特徴とする沸騰冷却装置。
【請求項２】
前記複数の冷媒チューブが略垂直方向となる姿勢で使用される時に、
前記放熱部が冷媒液面より上方に位置し、前記発熱体が冷媒液面より下方に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載した沸騰冷却装置。
【請求項３】
前記複数の冷媒チューブが略水平方向となる姿勢で使用される時に、
少なくとも１か所の前記ヘッダが前記冷媒タンク内に開口する開口部の位置が前記冷媒タンク内の冷媒液面より上方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載した沸騰冷却装置。
【請求項４】
前記放熱部は、前記発熱体が取り付けられる前記冷媒タンクの取付け面に対して前記複数の冷媒チューブが所定角度傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１〜３に記載した何れかの沸騰冷却装置。
【請求項５】
前記複数の冷媒チューブが略水平方向となる姿勢で使用される時に、
少なくとも１か所の前記ヘッダが前記冷媒タンク内に開口する開口部と前記冷媒タンク内で前記発熱体の熱を受けて冷媒が沸騰する沸騰部との間に、前記冷媒タンク内の冷媒液面の上部空間を分割する仕切り部を設けたことを特徴とする請求項１〜４に記載した何れかの沸騰冷却装置。
【請求項６】
前記複数の冷媒チューブが略垂直方向となる姿勢で使用される時に、
前記冷媒タンクは、略垂直方向に伸びる複数の細い管状通路を有し、各管状通路の上端部が冷媒液面より上方に位置する前記ヘッダを通じて前記複数の冷媒チューブと連通し、各管状通路の下端部が冷媒液面より下方に位置する前記ヘッダを通じて前記複数の冷媒チューブと連通していることを特徴とする請求項１〜５に記載した何れかの沸騰冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによる熱輸送によって発熱体を冷却する沸騰冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特開昭５６−１４７４５７号公報に記載された沸騰冷却装置がある。この沸騰冷却装置は、液冷媒を溜める密封容器と、この密封容器と２本の熱輸送管により連結された凝縮器とを備え、この凝縮器が複数のチューブと一組のヘッダによって構成されている。この装置では、密封容器内で発熱体の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒が一方の熱輸送管を通って凝縮器へ導かれ、凝縮器の各チューブを流れる際に冷却されて液化し、他方の熱輸送管を通って再び密封容器へ還流する。これにより、発熱体の熱は、冷媒の沸騰及び凝縮作用によって凝縮器へ輸送され、各チューブよりフィンを通じて外部流体に放出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
パソコン等に使用されるＣＰＵを沸騰冷却装置によって冷却する場合、ＣＰＵが組み付けられた基板が必ず水平方向に配置されるとは限らず、垂直方向に配置される場合もあるため、ＣＰＵを取り付ける沸騰冷却装置の取付け面も垂直に配置する必要が生じる。
ところが、上記の従来装置は、発熱体の取付け面を垂直にして使用することまで考慮した設計が成されていないため、実際に上記の姿勢（垂直姿勢）で使用した場合には十分な冷却性能を確保できない。つまり、発熱体の取付け面が垂直となる様に装置全体を横に倒した姿勢て使用した場合、２本の熱輸送管が共に冷媒液面と略同じ高さになり、密閉容器内で沸騰した蒸気冷媒と凝縮器で液化した液冷媒とがスムーズに循環できなくなることから、能力低下を引き起こす。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、発熱体の取付け面が略垂直方向となる姿勢で使用した場合でも能力低下の小さい沸騰冷却装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
冷媒チューブは、連通口が形成された２枚のプレート部材を中空形状に接合して形成され、冷媒タンクは、冷媒チューブと同じ方向に積層されており、連通口を介して冷媒チューブに連通しており、ヘッダは、プレート部材に設けられた連通口を冷媒チューブ毎に同一方向に突き合わせて形成されており、略平行に配された複数の冷媒チューブをそれぞれ略直角方向に相互に連通しており、発熱体は、連通口が形成された面と対向する面に取り付けられており、少なくとも１か所のヘッダが冷媒液面より上方に位置している。
この場合、発熱体の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒が冷媒液面より上方に位置するヘッダを通って各冷媒チューブへ流入することができる。また、各冷媒チューブを流れる際に冷却されて液化した冷媒が冷媒液面より下方に位置するヘッダを通って冷媒タンクへ還流することができる。これにより、複数の冷媒チューブが略垂直方向となる姿勢で使用した場合でも、蒸気冷媒と液冷媒とが干渉することなくスムーズに循環できるため、十分な放熱性能を確保することができる。また、２枚のプレート部材によって形成される冷媒チューブを同一方向に積み重ねることでヘッダを同時に形成できるため、製造が容易であり、大量生産に適した形状を提供できる。
【０００６】
（請求項２の手段）
複数の冷媒チューブが略垂直方向となる姿勢で使用される時に、放熱部が冷媒液面より上方に位置し、発熱体が冷媒液面より下方に取り付けられる。この場合、放熱部全体が冷媒液面より上方に出ているため、放熱部の機能が低下することはなく、放熱部全体を有効に使用できる。また、発熱体を冷媒液面より下方に取り付けることで、発熱体の熱を効果的に液冷媒へ伝達できる。
【０００７】
（請求項３の手段）
複数の冷媒チューブが略水平方向となる姿勢で使用される時に、少なくとも１か所のヘッダが冷媒タンク内に開口する開口部の位置が冷媒タンク内の冷媒液面より上方に設けられている。この場合、冷媒タンク内で沸騰した蒸気冷媒が冷媒タンクの上壁面と冷媒液面との隙間を通って上記の開口部よりヘッダへ流入することができるため、蒸気冷媒の流れが阻害されることなく、良好な循環流を形成することができる。
【０００８】
（請求項４の手段）
放熱部は、発熱体が取り付けられる冷媒タンクの取付け面に対して複数の冷媒チューブが所定角度傾斜して設けられている。この場合、冷媒タンクの取付け面が水平方向となる姿勢で使用した場合でも、各冷媒チューブは水平面に対して所定角度傾斜した姿勢となる。その結果、冷媒チューブの壁面に凝縮した液冷媒は、冷媒チューブ内で停滞することなく、重力を受けて冷媒チューブの傾斜面を移動し、ヘッダを通って再び冷媒タンクへ戻ることができる。また、各冷媒チューブの傾斜に伴って、冷媒タンク内で沸騰した蒸気冷媒は高い位置のヘッダへ流入し易くなり、冷媒チューブで凝縮した液冷媒は低い位置のヘッダへ流れるため、より冷媒循環が促進される効果を期待できる。
【０００９】
（請求項５の手段）
複数の冷媒チューブが略水平方向となる姿勢で使用される時に、少なくとも１か所のヘッダが冷媒タンク内に開口する開口部と、冷媒タンク内で発熱体の熱を受けて冷媒が沸騰する沸騰部との間に、冷媒タンク内の冷媒液面の上部空間を分割する仕切り部を設けた。この場合、沸騰部で沸騰した蒸気冷媒は、仕切り部によって上記の開口部へ流れることができないため、必然的に他の開口部よりヘッダへ流入する。この結果、蒸気冷媒の流れが分散されることなく、一方向の流れとなるため、良好な冷媒循環流を形成することができる。また、冷媒チューブ内で凝縮した液冷媒は、圧力の高い蒸気冷媒の流れ方向に押し流されるため、冷媒チューブ内で停滞することなく冷媒タンク内へ戻ることができる。
【００１０】
（請求項６の手段）
複数の冷媒チューブが略垂直方向となる姿勢で使用される時に、冷媒タンクは、略垂直方向に伸びる複数の細い管状通路を有し、各管状通路の上端部が冷媒液面より上方に位置するヘッダを通じて複数の冷媒チューブと連通し、各管状通路の下端部が冷媒液面より下方に位置するヘッダを通じて複数の冷媒チューブと連通している。
この場合、冷媒液面が発熱体の取付け位置より下方にある場合でも、各管状通路内の液面が毛細管力によって上方へ吸い上げられて発熱体の近傍まで導くことができる。更に、各管状通路内の液冷媒は、冷媒タンクの壁面を通じて発熱体の熱が伝達されて沸騰し、泡となって各管状通路内を上昇するが、この泡に引きずられて液冷媒も同時に上昇し、発熱体の取付け部で沸騰することができる。この様に、垂直方向に伸びる複数の細い管状通路を設けることにより、冷媒液面が発熱体の取付け位置より下方にあっても発熱体の取付け部で沸騰を継続することができる。従って、冷媒液面をより低く設定することができるため、液面上に現れる放熱部の有効面積（放熱面積）を大きく確保できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の沸騰冷却装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は沸騰冷却装置１の斜視図である。
本実施例の沸騰冷却装置１は、液冷媒を溜める冷媒タンク２、この冷媒タンク２で発熱体３（図３参照）の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒を凝縮させて放熱する放熱部（後述する）、冷媒タンク２と放熱部の冷媒チューブ４（図３参照）とを連通する２本のヘッダ５（一方のヘッダ５Ａ、他方のヘッダ５Ｂ）を有する。
冷媒タンク２は、図３に示す様に、上側のみ開口する容器６と、この容器６の開口面を塞ぐプレート部材７とから成り、それぞれ熱伝導性に優れるアルミニウム等の金属板をプレス加工して形成されている。プレート部材７には、横幅方向（図３の左右方向）の左右両側にプレート部材７の表面より突出して先端が開口する絞り部７ａが設けられている。この絞り部７ａは、プレート部材７の側辺に沿って細長く設けられている。
この冷媒タンク２は、平面形状が方形（略正方形）で、その平面形状の横幅に対してプレート部材７から容器６底面までの間隔が小さい偏平な箱型に設けられている。
【００１２】
放熱部は、内部を冷媒が流れる冷媒チューブ４と、蒸気冷媒の熱（凝縮潜熱）を外部流体（外気）へ放出するフィン８とを有し、図３に示す様に、複数の冷媒チューブ４と複数のフィン８とを交互に配置して構成されている。
冷媒チューブ４は、プレス成形された２枚のプレート部材９を互いの周縁部のみ接合して偏平な中空形状に形成されている。なお、冷媒チューブ４の平面形状は、冷媒タンク２と同様の方形（略正方形）に設けられている。
プレート部材９は、放熱部の最も外側（図３の最上部）に配されるプレート部材９を除いて、冷媒タンク２のプレート部材７と同一形状に形成されている。従って、各プレート部材９には、図２に示すように、横幅方向の左右両側に絞り部９ａが設けられている。なお、放熱部の最も外側に配されるプレート部材９には絞り部が設けられていなくても良い。
【００１３】
各冷媒チューブ４は、冷媒タンク２の上方に互いの絞り部９ａ同士を突き合わせて積み重ねられている。
フィン８は、例えばアルミニウム等の薄い金属板を交互に折り曲げて波状に成形したもので、各冷媒チューブ４間、及び冷媒チューブ４と冷媒タンク２との間に介在されている。
ヘッダ５は、冷媒タンク２と各冷媒チューブ４の同一方向に積み重ねられた各絞り部７ａ、９ａによって形成されるもので、各冷媒チューブ４を相互に連通し、且つ各冷媒チューブ４と冷媒タンク２とを連通させる。
この沸騰冷却装置１は、冷媒タンク２を形成する容器６とプレート部材７、冷媒チューブ４とヘッダ５を形成する各プレート部材９、及びフィン８を同一方向に積み重ねて全体形状を組み立てた後、一体ろう付けによって製造される。
【００１４】
発熱体３は、例えばパソコン等に使用されるＣＰＵであり、冷媒タンク２の底面中央部に密着して固定されている。
冷媒は、水、アルコール、フロロカーボン、フロン等が用いられ、図示しない注入パイプを通じて冷媒タンク２内に注入される。但し、冷媒は、冷媒タンク２のプレート部材７より低い位置まで（液面とプレート部材７との間に空間が確保される）注入されている。また、沸騰冷却装置１を直立させた姿勢（図４に示す姿勢）で使用する場合には、図４に示す様に、冷媒タンク２内の液面が発熱体３の取付け位置より上方にあることが望ましい。
【００１５】
次に、本実施例の作動を説明する。
ａ）発熱体３が固定される冷媒タンク２の底面が略水平状態となる姿勢（図３に示す状態）で使用した場合。
発熱体３より発生した熱を受けて沸騰した冷媒は、図３に矢印で示す様に、冷媒タンク２内の液面とプレート部材７との間の隙間を通って一方のヘッダ５Ａへ流入し、一方のヘッダ５Ａから各冷媒チューブ４へ分配される。冷媒チューブ４へ流入した蒸気冷媒は、冷媒チューブ４の内壁面に凝縮して液滴となり、蒸気冷媒の流れに押されながら冷媒チューブ４を他方のヘッダ５Ｂへ向かって流れる。各冷媒チューブ４より他方のヘッダ５Ｂへ流れた液冷媒は、そのまま他方のヘッダ５Ｂ内を落下して冷媒タンク２内の液冷媒へ還流し、上記サイクル（沸騰−凝縮−液化）を繰り返す。
一方、発熱体３より冷媒に伝達された熱は、冷媒チューブ４内で蒸気冷媒が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、冷媒チューブ４の壁面よりフィン８を通じて外気に放出される。
【００１６】
ｂ）発熱体３として想定しているＣＰＵ等の電子素子は、一般に水平（０度）か垂直（９０度）の姿勢で使われる頻度が圧倒的に多く、０度及び９０度以外の姿勢で使用されることは極めて少ない。そこで、発熱体３が固定される冷媒タンク２の底面が略直立した姿勢（図４に示す状態）で使用する場合が生じる。
この場合、発熱体３より発生した熱を受けて沸騰した冷媒は、図４に矢印で示す様に、冷媒タンク２内の上部空間を上昇して一方のヘッダ５Ａへ流入し、一方のヘッダ５Ａから各冷媒チューブ４へ分配される。冷媒チューブ４へ流入した蒸気冷媒は、冷媒チューブ４の内壁面に凝縮して液滴となり、重力によって冷媒チューブ４の内壁面を伝いながら滴下する。各冷媒チューブ４内を滴下した液冷媒は、他方のヘッダ５Ｂを通って再び冷媒タンク２内へ還流し、上記サイクル（沸騰−凝縮−液化）を繰り返す。
一方、発熱体３より冷媒に伝達された熱は、冷媒チューブ４内で蒸気冷媒が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、冷媒チューブ４の壁面よりフィン８を通じて外気に放出される。
【００１７】
（第１実施例の効果）
本実施例では、冷媒チューブ４の両端に一方のヘッダ５Ａと他方のヘッダ５Ｂを設けているため、沸騰冷却装置１を直立姿勢（図４に示す姿勢）で使用した場合でも、一方のヘッダ５Ａが液面より上方に位置し、他方のヘッダ５Ｂが液面より下方に位置している。これにより、発熱体３の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒が一方のヘッダ５Ａを通って各冷媒チューブ４へ流入することができ、且つ各冷媒チューブ４で液化した冷媒が他方のヘッダ５Ｂを通って冷媒タンク２へ還流することができる。この様に、蒸気冷媒と液冷媒とが干渉することなくスムーズに循環できるため、十分な放熱性能を確保することができる。
また、本実施例の沸騰冷却装置１は、冷媒タンク２を形成する容器６とプレート部材７、冷媒チューブ４とヘッダ５を形成する各プレート部材９、及びフィン８を同一方向に積み重ねた積層構造であるため、製造が容易（一体ろう付けによって簡単に製造できる）である。
【００１８】
（第２実施例）
図５は沸騰冷却装置１の斜視図である。
本実施例では、一方のヘッダ５Ａと他方のヘッダ５Ｂが冷媒チューブ４の対角位置に設けられている。つまり、第１実施例では各ヘッダ５Ａ、５Ｂが冷媒チューブ４の側辺に沿って長く設けられているが、本実施例では、図６に示す様に、冷媒チューブ４の角部のみに設けられ、且つ一方のヘッダ５Ａと他方のヘッダ５Ｂとが対角位置に設けられている。
これにより、沸騰冷却装置１を水平な姿勢で使用した場合（図７参照）は、第１実施例と同様に、発熱体３の熱を受けて沸騰した冷媒が一方のヘッダ５Ａより各冷媒チューブ４へ分配され、各冷媒チューブ４を流れる際に凝縮液化して、他方のヘッダ５Ｂより冷媒タンク２内の液面に還流することができる。
また、沸騰冷却装置１を略直立した姿勢で使用した場合（図８参照）には、一方のヘッダ５Ａまたは他方のヘッダ５Ｂが液面より上方に位置し、他方のヘッダ５Ｂまたは一方のヘッダ５Ａが液面より下方に位置するため、第１実施例の場合と同様に、蒸気冷媒と液冷媒とが干渉することなくスムーズに循環できる。
【００１９】
（第３実施例）
図９は沸騰冷却装置１の斜視図である。
本実施例は、冷媒チューブ４及び冷媒タンク２の平面形状を略三角形とした場合の一例を示すものである。この場合、三角形の各頂点にそれぞれヘッダ５を設けることにより、沸騰冷却装置１を直立姿勢で使用した場合でも、必ず１つ又は２つのヘッダ５が液面より上方に位置し、残りのヘッダ５が液面より下方に位置するため、冷媒の循環流を形成することができる。
【００２０】
（第４実施例）
図１０は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例では、沸騰冷却装置１を直立姿勢で使用した場合に、図１０に示す様に、液面が放熱部のフィン８より下方にあり、且つ発熱体３が液面より下方に固定されている。つまり、放熱部はフィン８を通じて外気に放熱する機能を持たせているため、放熱性能を維持するためには、放熱部全体が液面より上方にあることが望ましい。そこで、沸騰冷却装置１を直立させた時に、液面が放熱部のフィン８より低くなる様に冷媒封入量を少なくしている。言い換えれば、沸騰冷却装置１を水平状態で使用できることは言うまでもなく、沸騰冷却装置１を直立させた時に、下側のヘッダ５Ｂが液冷媒で満たされて、且つ液面がフィン８の下端より低くできる様に、ヘッダ５Ｂの体積、冷媒タンク２の体積及び高さ等を設計する必要がある。
【００２１】
これにより、放熱部全体を有効に使用できるため、十分な放熱性能を確保することができる。また、液面が低くなっても発熱体３を液面より下方に取り付けることにより、発熱体３の熱を効果的に液冷媒へ伝達できる。
この場合、発熱体３の取付け位置が下側のヘッダ５Ｂに近くなるため、図１１に示す様に沸騰冷却装置１を水平な姿勢で使用した場合には、発熱体３の熱を受けて沸騰した蒸気冷媒がヘッダ５Ｂへ流入し易くなる。その結果、蒸気冷媒と液冷媒との循環がよりスムーズに行われて良好な循環流を形成することができるため、放熱性能が向上する。
【００２２】
（第５実施例）
図１２は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例は、冷媒タンク２内の沸騰部（発熱体３の取付け位置に相当する部位）にフィン部材１０を設けた場合の一例を示すものである。フィン部材１０は、複数の棒状部材あるいは板状部材から成り、冷媒タンク２の底面からプレート部材７側へ延びて設けられている。この場合、発熱体３の熱を冷媒に効率的に伝達できると共に、冷媒の接触面積を拡大できる効果を生じる。
【００２３】
（第６実施例）
図１３は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例では、第１実施例で説明した冷媒タンク２の容器６部分を複数枚の平板部材により構成している。平板部材は、冷媒タンク２の底面を形成する底板１１と、スリット１２ａが形成された複数枚の板材１２とから成り、底板１１の上部に各板材１２が積み重ねられて、各板材１２のスリット１２ａが交差する様に設けられている。この場合、冷媒タンク２内の沸騰部で冷媒との接触面積を拡大でき、且つ熱伝達を改善できるため、広い領域にてより広い表面積で冷媒を沸騰させることができ、性能向上を達成できる。また、底板１１とプレート部材７との間で各板材１２の柱部分（スリット１２ａとスリット１２ａとの間）が積み重ねられるため、冷媒タンク２の強度を確保できる効果もある。
【００２４】
（第７実施例）
図１４は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例は、冷媒タンク２の底面（発熱体３の取付け面）と各冷媒チューブ４とが平行にならない様に、冷媒タンク２の底面に対して各冷媒チューブ４を所定角度傾斜して取り付けた場合の一例を示すものである。具体的には、図１４に示す様に、冷媒タンク２の容器６の高さ（深さ）を徐々に変化させて、その容器６に接合されるプレート部材７とともに放熱部全体を傾斜させている。
これにより、発熱体３を水平な姿勢で使用する場合、即ち発熱体３が取り付けられる冷媒タンク２の底面を水平な状態で使用する場合（図１４に示す状態）でも、冷媒チューブ４内で凝縮した液冷媒が重力によって冷媒チューブ４の傾斜面を下方へ移動できるため、冷媒チューブ４内に液冷媒が停滞することを防止できる。
また、冷媒タンク２の容器６の高さを徐々に変化させてプレート部材７を傾斜させたことにより、冷媒タンク２内で沸騰した蒸気冷媒が、傾斜したプレート部材７に沿ってより高い位置のヘッダ５Ａへ流入し易くなり、合わせて凝縮液は重力によって冷媒チューブ４内を低い位置のヘッダ５Ｂへ向かって流れるため、冷媒循環が促進される効果が期待できる。なお、冷媒タンク２の底面（水平面）に対して冷媒チューブ４の傾斜角度が５度程度あれば、凝縮液が重力によって冷媒チューブ４内を移動できる効果が得られる。
【００２５】
（第８実施例）
図１５は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例では、他方のヘッダ５Ｂ（または一方のヘッダ５Ａ）が冷媒タンク２内に開口する開口部（プレート部材７に設けた絞り部７ａの開口穴）と冷媒タンク２内の沸騰部（最も盛んに沸騰する領域）との間に、液面の上部空間を分割する仕切り板１３を設けている。この場合、沸騰部で沸騰した蒸気冷媒は、仕切り板１３に邪魔されて他方のヘッダ５Ｂへ流入できないため、必然的に一方のヘッダ５Ａへ流入することになる。この結果、蒸気冷媒の流れが分散されることなく、一方向の流れとなるため、良好な冷媒循環流を形成することができる。また、冷媒チューブ４内で凝縮した液冷媒は、圧力の高い蒸気冷媒の流れ方向に押し流されるため、冷媒チューブ４内で停滞することなく冷媒タンク２内へ戻ることができる。
【００２６】
（第９実施例）
図１６は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例では、冷媒タンク２のプレート部材７及び冷媒チューブ４を形成するプレート部材９にそれぞれ１か所だけ絞り部７ａ、９ａを設け、他方の箇所には穴７ｂ、９ｂのみを空けておき、各プレート部材７、９を絞り部７ａ、９ａと穴７ｂ、９ｂとが対向する様に交互に向きを変えて積み重ねた一例である。但し、他方のヘッダ５Ｂ（または一方のヘッダ５Ａ）のみ、ヘッダ５Ｂの下端部が冷媒タンク２内の液面より下方へ突き出す様に、プレート部材７に設けた絞り部７ａが冷媒タンク２内を向いた状態で取り付けられている。
この場合、第８実施例に記載した仕切り板１３を使用しなくても冷媒の流れを制御して良好な冷媒循環流を形成することができる。また、冷媒チューブ４内で凝縮した液冷媒は、圧力の高い蒸気冷媒の流れ方向に押し流されるため、冷媒チューブ４内で停滞することなく冷媒タンク２内へ戻ることができる。
【００２７】
（第１０実施例）
図１７は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例は、前述の第９実施例に記載した構成に対し、蒸気冷媒が流入する一方のヘッダ５Ａと液冷媒が流れる他方のヘッダ５Ｂとの通路断面積（ヘッダ５の太さ）を変えた場合の一例を示すものである。即ち、冷媒循環量は一定になるので、蒸気冷媒と液冷媒との比重差より、蒸気側は体積が非常に大きく流体の流速が速くなることから圧損を生じやすいため、蒸気冷媒が通る一方のヘッダ５Ａを太くすることでよりスムーズな冷媒循環流を形成することができる。
【００２８】
（第１１実施例）
図１８は沸騰冷却装置１の断面図である。
本実施例では、放熱部の最上部（図１８の最上部）には冷媒チューブ４を設けず、プレート１４で代用した場合の一例を示すものである。この場合、各冷媒チューブ４の両側に必ずフィン８が配置されているため、各冷媒チューブ４が両側からフィン８により支えられる構造となる。一方、図３に示した構造では、放熱部の最上部に配された冷媒チューブ４の上側にフィン８が配置されていないため、他の冷媒チューブ４と比較して耐圧性の点で不利である。従って、図１８に示す様に、放熱部の最上部をプレート１４で代用することにより、耐圧性の高い沸騰冷却装置１を提供できる。なお、発熱体３の発熱量に応じて冷媒チューブ４の本数を適宜増減できることは言うまでもない。
【００２９】
（第１２実施例）
図１９（ａ）は沸騰冷却装置１の断面図、（ｂ）は冷媒タンク２の断面図（Ｅ−Ｅ）である。
本実施例は、冷媒タンク２の厚み（図１９（ａ）及び（ｂ）の左右方向の幅）を薄くし、且つタンク内部に複数の細い管状通路２ａ（図１９（ｂ）参照）を設けた場合の一例を示すものである。この管状通路２ａは、タンク内部にリブ等を設けて形成され、冷媒チューブ４と同一方向に延びて一方のヘッダ５Ａと他方のヘッダ５Ｂに連通している。
これによれば、沸騰冷却装置１を直立姿勢で使用した場合に、発熱体３の取付け位置が液面より上方であっても、各管状通路２ａの毛細管力によって冷媒が上方へ吸い上げられて発熱体３の近傍まで導くことができる。更に、発熱体３の熱が伝達されて沸騰した冷媒は、泡となって各管状通路２ａ内を上昇するが、この泡に引きずられて液冷媒も同時に上昇することにより、発熱体３の取付け部で沸騰することができる。この様に、沸騰冷却装置１を直立姿勢で使用した時に管状通路２ａの毛細管力によって冷媒を上方に吸い上げることができるため、液面が発熱体３の取付け位置より下方にあっても発熱体３の取付け部で沸騰を継続することができる。その結果、液面をより低く設定することができるため、液面上に現れる放熱部の有効面積（放熱面積）を大きく確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】沸騰冷却装置の斜視図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】沸騰冷却装置を直立姿勢で使用した時の断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である（第１実施例）。
【図５】沸騰冷却装置の斜視図である（第２実施例）。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】沸騰冷却装置を直立姿勢で使用した時の断面図（図６のＤ−Ｄ断面図）である（第２実施例）。
【図９】沸騰冷却装置の斜視図である（第３実施例）。
【図１０】沸騰冷却装置を直立姿勢で使用した時の断面図である（第４実施例）。
【図１１】沸騰冷却装置を水平姿勢で使用した時の断面図である（第４実施例）。
【図１２】沸騰冷却装置の断面図である（第５実施例）。
【図１３】沸騰冷却装置の断面図である（第６実施例）。
【図１４】沸騰冷却装置の断面図である（第７実施例）。
【図１５】沸騰冷却装置の断面図である（第８実施例）。
【図１６】沸騰冷却装置の断面図である（第９実施例）。
【図１７】沸騰冷却装置の断面図である（第１０実施例）。
【図１８】沸騰冷却装置の断面図である（第１１実施例）。
【図１９】沸騰冷却装置の断面図（ａ）及び冷媒タンクの断面図（ｂ）である（第１２実施例）。
【符号の説明】
１    沸騰冷却装置
２    冷媒タンク
２ａ  管状通路
３    発熱体
４    冷媒チューブ
５Ａ  一方のヘッダ
５Ｂ  他方のヘッダ
８    フィン
７    冷媒チューブを形成するプレート部材
７ａ  絞り部（連通口）
９    冷媒タンクを形成するプレート部材
９ａ  絞り部（連通口）
１３    仕切り板（仕切り部）
【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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【図８】
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【図９】
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【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】
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