特開 2024-143819 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143819

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20241003BHJP

   F28D 15/04 20060101ALI20241003BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20241003BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F28D15/02 101H

F28D15/02 L

F28D15/02 102A

F28D15/04 A

H05K7/20 Q

H01L23/46 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056718

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】引地 秀太

(72)【発明者】

【氏名】青木 博史

(72)【発明者】

【氏名】川畑 賢也

(72)【発明者】

【氏名】下田 和紀

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322DB06

5E322EA11

5E322FA01

5F136CC37

(57)【要約】

【課題】液相の一次冷媒のブリッジが生じることを防止することでコンテナ内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失を低減して、優れた冷却特性を有する冷却装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの発熱体が外面に熱的に接続されるコンテナと、前記コンテナ内部に封入された一次冷媒と、前記コンテナ内部の気相部を貫通した、二次冷媒が流通する複数の凝縮管と、を備え、前記一次冷媒に浸漬していない部位を有する前記凝縮管の外面の少なくとも一部領域が、隣接する他の前記凝縮管の外面と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている冷却装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの発熱体が外面に熱的に接続されるコンテナと、
前記コンテナ内部に封入された一次冷媒と、
前記コンテナ内部の気相部を貫通した、二次冷媒が流通する複数の凝縮管と、を備え、
前記一次冷媒に浸漬していない部位を有する前記凝縮管のうち、少なくとも１つの凝縮管の外面の少なくとも一部領域が、隣接する他の前記凝縮管の外面と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている冷却装置。

【請求項2】

前記凝縮管の外面の前記一次冷媒に浸漬していない部位が、隣接する他の前記凝縮管の外面の前記一次冷媒に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記距離Ｌが、前記コンテナ内部における前記凝縮管の延在方向に対して直交方向の距離である請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記距離Ｌが、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記凝縮管の径方向の形状が、扁平部を有する扁平形状である請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記距離Ｌが、前記凝縮管の前記扁平部と隣接する他の前記凝縮管の前記扁平部との距離である請求項５に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記距離Ｌが、前記凝縮管の前記扁平部以外の部位と隣接する他の前記凝縮管の前記扁平部以外の部位との距離である請求項５に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記凝縮管が、重力方向において複数配置されている請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項9】

前記コンテナの内面に、液相の前記一次冷媒との接触面積を増大させるコンテナ内面表面積増大部が、さらに備えられている請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項10】

前記コンテナ内面表面積増大部が、板状フィン、ピンフィン及び／または窪みである請求項９に記載の冷却装置。

【請求項11】

前記コンテナ内面表面積増大部の少なくとも一部領域に、毛細管力を有するウィック部が形成されている請求項９に記載の冷却装置。

【請求項12】

前記コンテナの外面のうち、液相の前記一次冷媒が存在する部位または液相の前記一次冷媒が存在する部位の近傍に、前記発熱体が熱的に接続される請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項13】

前記凝縮管の外面に、気相の前記一次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管外面表面積増大部が形成されている請求項１または２に記載の冷却装置。

【請求項14】

前記凝縮管の内面に、前記二次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管内面表面積増大部が形成されている請求項１または２に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気・電子部品等を冷却する冷却装置に関し、特に、冷媒の流通特性に優れることで、電気・電子部品等の発熱体の冷却特性に優れた冷却装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電気・電子部品等の発熱体が高密度に搭載され、また、電気・電子部品等の発熱体の発熱量が増大化されている。電気・電子部品等の発熱体の温度が所定の許容温度よりも上昇してしまうと、電気・電子部品等が誤作動等を起こす原因となるので、電気・電子部品等の発熱体の温度を許容温度以下に維持することが重要となっている。そこで、電気・電子部品等を冷却するための冷却装置が、電子機器内部に搭載されている。

【0003】

一方で、上記の通り、電気・電子部品等の発熱体は高密度に搭載されているので、冷却装置の設置可能空間には制限がある。従って、冷却装置には、大型化を避けつつ冷却特性をさらに向上させることが要求されている。そこで、コンテナ内部に貯留した液相の一次冷媒に電子部品等の発熱体を浸漬させ、発熱体から受熱した液相の一次冷媒が、液相から気相へ相変化してコンテナ内部を上昇し、コンテナ内部の上部に設けられた二次冷媒が流通する凝縮管の熱交換作用によって、凝縮管の外面にて気相の一次冷媒が液相へ相変化し、液相へ相変化した一次冷媒が、凝縮管の外面から発熱体が浸漬している液相の一次冷媒へ滴下、還流することで、発熱体の温度を許容温度以下に維持する冷却装置が提案されている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１では、発熱体の熱は、発熱体が浸漬している一次冷媒を介して二次冷媒へ伝達され、二次冷媒が流通する凝縮管を介して外部環境へ放出される。特許文献１では、凝縮管の外面に凝縮用フィン及びウィック構造体が設けられている。凝縮管の外面及び凝縮用フィンの熱交換作用にて液相へ相変化した一次冷媒が、ウィック構造体から発熱体が浸漬している液相の一次冷媒へ滴下することで一次冷媒が還流する。

【0005】

特許文献１では、凝縮管の外面及び凝縮用フィンの熱交換作用を向上させるために、凝縮管と凝縮用フィンを高密度に配置させているので、液相の一次冷媒の表面張力によって、隣接する凝縮管との間及び隣接する凝縮用フィン同士の間にて、特に、重力方向下方側の部位にて、液相の一次冷媒のブリッジが生じる場合があるという問題があった。

【0006】

隣接する凝縮管との間及び隣接する凝縮用フィン同士の間にて液相の一次冷媒のブリッジが生じると、気相の一次冷媒がコンテナ内部を円滑に拡散することが阻害される。上記から、特許文献１では、気相の一次冷媒の圧力損失が大きいことから、気相の一次冷媒の流通が円滑ではなく、その結果、冷却装置の冷却特性が十分ではないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１３／０１０５１２２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記事情に鑑み、本発明は、液相の一次冷媒のブリッジが生じることを防止することでコンテナ内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失を低減して、優れた冷却特性を有する冷却装置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】

【0009】

本発明の冷却装置の構成の要旨は、以下の通りである。
［１］少なくとも１つの発熱体が外面に熱的に接続されるコンテナと、
前記コンテナ内部に封入された一次冷媒と、
前記コンテナ内部の気相部を貫通した、二次冷媒が流通する複数の凝縮管と、を備え、
前記一次冷媒に浸漬していない部位を有する前記凝縮管のうち、少なくとも１つの凝縮管の外面の少なくとも一部領域が、隣接する他の前記凝縮管の外面と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている冷却装置。
［２］前記凝縮管の外面の前記一次冷媒に浸漬していない部位が、隣接する他の前記凝縮管の外面の前記一次冷媒に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている［１］に記載の冷却装置。
［３］前記距離Ｌが、前記コンテナ内部における前記凝縮管の延在方向に対して直交方向の距離である［１］または［２］に記載の冷却装置。
［４］前記距離Ｌが、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である［１］または［２］に記載の冷却装置。
［５］前記凝縮管の径方向の形状が、扁平部を有する扁平形状である［１］または［２］に記載の冷却装置。
［６］前記距離Ｌが、前記凝縮管の前記扁平部と隣接する他の前記凝縮管の前記扁平部との距離である［５］に記載の冷却装置。
［７］前記距離Ｌが、前記凝縮管の前記扁平部以外の部位と隣接する他の前記凝縮管の前記扁平部以外の部位との距離である［５］に記載の冷却装置。
［８］前記凝縮管が、重力方向において複数配置されている［１］または［２］に記載の冷却装置。
［９］前記コンテナの内面に、液相の前記一次冷媒との接触面積を増大させるコンテナ内面表面積増大部が、さらに備えられている［１］または［２］に記載の冷却装置。
［１０］前記コンテナ内面表面積増大部が、板状フィン、ピンフィン及び／または窪みである［９］に記載の冷却装置。
［１１］前記コンテナ内面表面積増大部の少なくとも一部領域に、毛細管力を有するウィック部が形成されている［９］に記載の冷却装置。
［１２］前記コンテナの外面のうち、液相の前記一次冷媒が存在する部位または液相の前記一次冷媒が存在する部位の近傍に、前記発熱体が熱的に接続される［１］または［２］に記載の冷却装置。
［１３］前記凝縮管の外面に、気相の前記一次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管外面表面積増大部が形成されている［１］または［２］に記載の冷却装置。
［１４］前記凝縮管の内面に、前記二次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管内面表面積増大部が形成されている［１］または［２］に記載の冷却装置。

【0010】

上記冷却装置の態様では、コンテナ内部に封入された一次冷媒が発熱体からの熱を受けることで、液相から気相へ相変化し、気相へ相変化した一次冷媒は、コンテナ内部の気相部を貫通した、二次冷媒が流通する凝縮管の熱交換作用によって、凝縮管の外面にて気相から液相へ相変化する。この相変化の際に、一次冷媒から放出される潜熱が、凝縮管を流通する二次冷媒へ伝達される。一次冷媒から潜熱を受けた二次冷媒は、凝縮管を冷却装置の内部から外部へ流通することで、潜熱が冷却装置の外部へ輸送される。また、凝縮管の外面にて気相から液相へ相変化した一次冷媒は、主に重力作用により、気相部から重力方向下方へ液相の一次冷媒として還流する。上記から、一次冷媒は、コンテナの内部空間にて、液相から気相へ及び気相から液相への相変化を繰り返す。

【発明の効果】

【0011】

従来、コンテナ内部における凝縮管の設置数をなるべく増やすことで凝縮管の熱交換作用を向上させて冷却装置の冷却特性を改善させてきた。これに対して、本発明の冷却装置の態様では、隣接する凝縮管同士の外面が１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、その分、コンテナ内部における凝縮管の設置数が低減されて凝縮管の熱交換作用が抑制されることになる。しかし、発明者らは、コンテナ内部における凝縮管の設置数が低減されても、隣接する凝縮管同士の間における液相の一次冷媒のブリッジ形成を防止することが、冷却特性の向上に重要であることを見出した。

【0012】

すなわち、本発明の冷却装置の態様では、一次冷媒に浸漬していない部位を有する凝縮管のうち、少なくとも１つの凝縮管の外面の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管の外面と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されていることにより、凝縮管の外面にて気相から液相へ相変化した一次冷媒が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、本発明の冷却装置の態様によれば、コンテナ内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0013】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、凝縮管の外面の一次冷媒に浸漬していない部位が、隣接する他の凝縮管の一次冷媒に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されていることにより、凝縮管の外面にて液相へ相変化した一次冷媒が隣接する他の凝縮管との間にてブリッジを形成することをさらに確実に防止できる。

【0014】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、前記距離Ｌが、前記コンテナ内部における前記凝縮管の延在方向に対して直交方向の距離であることにより、凝縮管の外面にて液相へ相変化した一次冷媒が隣接する他の凝縮管との間にてブリッジを形成することをさらに確実に防止できる。

【0015】

また、本発明の冷却装置の態様では、前記距離Ｌが、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることにより、凝縮管の外面にて液相へ相変化した一次冷媒が隣接する他の凝縮管との間にてブリッジを形成することを防止しつつ、コンテナ内部における凝縮管の設置数の低減を抑制できる。従って、本発明の冷却装置の態様によれば、気相の一次冷媒の流通が円滑化されつつ、凝縮管が優れた熱交換作用を発揮できる。

【0016】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、凝縮管の径方向の形状が扁平部を有する扁平形状であることにより、コンテナ内部が狭小空間であっても、多くの凝縮管を配置することができるので、冷却装置の冷却特性がさらに向上する。

【0017】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、コンテナの内面に、液相の前記一次冷媒との接触面積を増大させるコンテナ内面表面積増大部が、さらに備えられていることにより、コンテナを介した発熱体から一次冷媒への熱伝達が円滑化されて、優れた冷却特性を発揮することができる。

【0018】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、コンテナ内面表面積増大部の少なくとも一部領域に、毛細管力を有するウィック部が形成されていることにより、ウィック部の毛細管力によって、コンテナ内面表面積増大部からコンテナ内部に貯留された液相の一次冷媒への還流が促進されるので、一次冷媒の還流特性がさらに向上する。

【0019】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、凝縮管の外面に、気相の一次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管外面表面積増大部が形成されていることにより、凝縮管の熱交換作用が向上して一次冷媒の気相から液相への相変化が促進される。従って、一次冷媒から二次冷媒への熱伝達がより促進されて、冷却装置の冷却特性がさらに向上する。

【0020】

また、本発明の冷却装置の態様によれば、凝縮管の内面に、二次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管内面表面積増大部が形成されていることにより、凝縮管の熱交換作用が向上するので、一次冷媒から二次冷媒への熱伝達がさらに促進される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態例に係る冷却装置に設けられる凝縮管の外面を拡大した説明図である。

【図4】本発明の第１実施形態例に係る冷却装置に設けられる凝縮管の内面を拡大した説明図である。

【図5】本発明の第２実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【図7】本発明の第４実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【図8】本発明の第５実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【図9】本発明の第６実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

まず、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、図１は、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。図３は、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置に設けられる凝縮管の外面を拡大した説明図である。図４は、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置に設けられる凝縮管の内面を拡大した説明図である。

【0023】

図１、２に示すように、本発明の第１実施形態例に係る冷却装置１は、コンテナ１０と、コンテナ１０内部に封入された一次冷媒２０と、コンテナ１０内部の気相部１１を貫通した、二次冷媒３０が流通する凝縮管４０と、を備えている。コンテナ１０の外面１２に冷却対象である発熱体１００が熱的に接続されることで、発熱体１００が冷却される。

【0024】

コンテナ１０内部には、中空の空洞部１３が形成されている。空洞部１３は、外部環境に対して密閉された空間であり、脱気処理により減圧されている。コンテナ１０の形状は、特に限定されないが、冷却装置１では、高さの低い直方体となっている。

【0025】

図１、２に示すように、空洞部１３には、所定量の液相の一次冷媒２０が収納されている。液相の一次冷媒２０は、コンテナ１０内部に気相部１１が形成できる体積量にて収納されている。空洞部１３の重力方向下方側に、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０が存在し、空洞部１３の重力方向上方側に、液相の一次冷媒２０が収納されていない気相部１１が形成されている。

【0026】

発熱体１００の接続位置は、特に限定されないが、冷却装置１では、コンテナ１０の外面１２のうち、液相の一次冷媒２０が存在する部位または液相の一次冷媒２０が存在する部位の近傍に、具体的には、コンテナ１０の底面１６に、発熱体１００が熱的に接続されている。発熱体１００のコンテナ１０への接続位置を上記部位とすることで、発熱体１００からコンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０への熱伝達が円滑化されて、発熱体１００から一次冷媒２０への熱抵抗を低減できる。

【0027】

凝縮管４０は、管状部材であり、凝縮管４０の内部空間を二次冷媒３０が流通する。凝縮管４０は、コンテナ１０内部の気相部１１を貫通している部位を有する。凝縮管４０の内部空間は、コンテナ１０の内部（空洞部１３）とは連通していない。すなわち、凝縮管４０の内部空間は、気相部１１とは連通していない、気相部１１から独立した空間となっている。コンテナ１０の内部には、複数の凝縮管４０、４０、４０・・・が、所定の間隔を空けて並列に配置されている。また、コンテナ１０の内部では、複数の凝縮管４０、４０、４０・・・は、重力方向に対して略直交方向に延在している。

【0028】

複数の凝縮管４０、４０、４０・・・には、重力方向上方に位置する複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・と、第１凝縮管４０－１よりも重力方向下方に位置する複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・とが存在する。上記から、冷却装置１では、凝縮管４０が、重力方向において複数配置されている。

【0029】

複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・は、コンテナ１０内部において、相互に略同一平面上に並列配置され、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・は、コンテナ１０内部において、相互に略同一平面上に並列配置されている。また、後述するように、冷却装置１は、蒸発部であるコンテナ内面表面積増大部５０を備えており、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・は、コンテナ内面表面積増大部５０と平面視にて重なり合う部位に位置し、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・は、コンテナ内面表面積増大部５０と平面視にて重なり合わない部位に位置している。

【0030】

複数の凝縮管４０、４０、４０・・・のうち、第１凝縮管４０－１は、重力方向下方側に貯留された液相の一次冷媒２０（すなわち、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０）とは接触していない。すなわち、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０は、第１凝縮管４０－１とは接触していない。上記から、第１凝縮管４０－１の外面４１は、重力方向下方側の端部も含めて、外面４１全体が液相の一次冷媒２０に浸漬していない。

【0031】

一方で、冷却装置１では、複数の凝縮管４０、４０、４０・・・のうち、第２凝縮管４０－２は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０と接触している。冷却装置１では、第２凝縮管４０－２の重力方向下方側は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０と接触し、第２凝縮管４０－２の重力方向上方側は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０とは接触していない。上記から、第２凝縮管４０－２の外面４１は、重力方向下方側は液相の一次冷媒２０に浸漬し、重力方向上方側は液相の一次冷媒２０に浸漬していない。

【0032】

図１、２に示すように、冷却装置１では、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０のうち、少なくとも１つの凝縮管４０の外面４１の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０と平面視にて重なり合う第１凝縮管４０－１の外面４１の少なくとも一部領域が、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。冷却装置１では、コンテナ１０内部において、第１凝縮管４０－１の外面４１全体が、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１全体と１．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている。従って、第１凝縮管４０－１では、第１凝縮管４０－１の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位が、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。

【0033】

上記から、第１凝縮管４０－１の外面４１は、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１と、１．０ｍｍ以上の距離Ｌを有する空隙を介して対向配置されている。

【0034】

冷却装置１では、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１間の距離Ｌは、コンテナ１０内部における第１凝縮管４０－１の延在方向に対して略直交方向の距離であり、また、重力方向に対して略直交方向の距離である。冷却装置１では、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１同士が１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、第１凝縮管４０－１の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。

【0035】

第１凝縮管４０－１の幅方向（すなわち、径方向）の断面形状は、特に限定されないが、冷却装置１では、相互に対向する扁平部４６と両扁平部４６をつなぐ端部４５とを有する扁平形状である。冷却装置１では、第１凝縮管４０－１は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されている。

【0036】

また、冷却装置１では、説明の便宜上、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１間の距離Ｌは、第１凝縮管４０－１の扁平部４６と隣接する他の第１凝縮管４０－１の扁平部４６との位置関係における距離としている。すなわち、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されている。上記から、第１凝縮管４０－１の外面４１の扁平部４６は、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１の扁平部４６と、１．０ｍｍ以上の距離Ｌを有する空隙を介して対向配置されている。

【0037】

なお、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係に代えて、第１凝縮管４０－１の扁平部４６と隣接する他の第１凝縮管４０－１の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されていてもよい。また、後述するように、第１凝縮管４０－１の端部４５と隣接する他の第１凝縮管４０－１の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されていてもよい。

【0038】

図１、２に示すように、冷却装置１では、第２凝縮管４０－２の外面４１全体が、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１全体と１．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている。従って、第２凝縮管４０－２では、第２凝縮管４０－２の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位が、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。また、第２凝縮管４０－２の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬している部位が、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１の液相の一次冷媒２０に浸漬している部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。

【0039】

上記から、第２凝縮管４０－２の外面４１は、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１と、１．０ｍｍ以上の距離Ｌを有する空隙を介して対向配置されている。

【0040】

冷却装置１では、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１間の距離Ｌは、コンテナ１０内部における第２凝縮管４０－２の延在方向に対して略直交方向の距離であり、また、重力方向に対して略直交方向の距離である。冷却装置１では、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１のうち、重力方向上方側に位置する液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位同士が１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。従って、第２凝縮管４０－２の外面４１のうち液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位（重力方向上方側の部位）にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１のうち液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位（重力方向上方側の部位）との間にて、ブリッジを形成することを防止できる。

【0041】

第２凝縮管４０－２の幅方向（すなわち、径方向）の断面形状は、特に限定されないが、冷却装置１では、相互に対向する扁平部４６と両扁平部４６をつなぐ端部４５とを有する扁平形状である。冷却装置１では、第２凝縮管４０－２は、扁平部４６がコンテナ１０の幅方向に延びた横扁平の状態で配置されている。

【0042】

また、冷却装置１では、説明の便宜上、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１間の距離Ｌは、第２凝縮管４０－２の端部４５（扁平部４６以外の部位）と隣接する他の第２凝縮管４０－２の端部４５（扁平部４６以外の部位）との位置関係における距離としている。すなわち、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・が並列配置されている。上記から、第２凝縮管４０－２の外面４１の端部４５は、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１の端部４５と、１．０ｍｍ以上の距離Ｌを有する空隙を介して対向配置されている。

【0043】

なお、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係に代えて、第２凝縮管４０－２の端部４５と隣接する他の第２凝縮管４０－２の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・が並列配置されていてもよい。また、第２凝縮管４０－２の扁平部４６と隣接する他の第２凝縮管４０－２の扁平部４６が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・が並列配置されていてもよい。

【0044】

また、図１、２に示すように、冷却装置１では、第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２とが隣接している部位を有しており、第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２とが隣接している部位については、コンテナ１０内部において、第１凝縮管４０－１の外面４１全体が、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１全体と１．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている必要はない。すなわち、第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２とが隣接している部位については、コンテナ１０内部において、第１凝縮管４０－１の外面４１が、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌが空いていてもよく、１．０ｍｍ以上の距離Ｌが空いていなくてもよい。

【0045】

冷却装置１では、第１凝縮管４０－１の外面４１と隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１との間の距離は、重力方向に対して斜め方向の距離である。冷却装置１では、第２凝縮管４０－２の外面４１のうち、重力方向上方側に位置する液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位が、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されていてもよく、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１と１．０ｍｍ未満の距離を空けて配置されていなくてもよい。第２凝縮管４０－２の外面４１が隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている場合には、第２凝縮管４０－２の外面４１のうち液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位（重力方向上方側の部位）にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって、隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１との間にて、ブリッジを形成することを防止できる。一方で、コンテナ内面表面積増大部５０と平面視にて重なり合う第１凝縮管４０－１の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０は、コンテナ内面表面積増大部５０へ還流する速度が低下する場合があるところ、第２凝縮管４０－２の外面４１が隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１と１．０ｍｍ未満の距離を空けて配置されている場合には、第２凝縮管４０－２の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０は、空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ円滑に還流できるので、結果、コンテナ内面表面積増大部５０へ液相の一次冷媒２０を円滑に還流させることができる。

【0046】

また、冷却装置１では、第１凝縮管４０－１の外面４１が、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１のうち、重力方向上方側に位置する液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている必要はない。第１凝縮管４０－１の外面４１が隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている場合には、第１凝縮管４０－１の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１のうち液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位（重力方向上方側の部位）との間にて、ブリッジを形成することを防止できる。一方で、第１凝縮管４０－１の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０は、コンテナ内面表面積増大部５０へ還流する速度が低下する場合があるところ、第１凝縮管４０－１の外面４１が隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１と１．０ｍｍ未満の距離を空けて配置されている場合には、第２凝縮管４０－２の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０は、空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ円滑に還流できるので、結果、コンテナ内面表面積増大部５０へ液相の一次冷媒２０を円滑に還流させることができる。

【0047】

隣接する第１凝縮管４０－１の外面４１間の距離Ｌ及び隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１間の距離Ｌは、１．０ｍｍ以上の距離であれば、特に限定されないが、一次冷媒２０のブリッジ発生を確実に防止する点から２．０ｍｍ以上が好ましい。また、上記距離Ｌは、コンテナ１０内部における凝縮管４０の設置数の低減を抑制して、凝縮管が優れた熱交換作用を発揮できる点から、５．０ｍｍ以下が好ましく、４．０ｍｍ以下がより好ましく、３．０ｍｍ以下が特に好ましい。

【0048】

なお、凝縮管４０のうち、液相の一次冷媒２０に浸漬している部位は、一次冷媒２０のブリッジの問題はないので、液相の一次冷媒２０に浸漬している部位においては、上記距離Ｌが１．０ｍｍ以上となるように凝縮管４０を配置しなくてもよい。

【0049】

図１、２に示すように、冷却装置１では、コンテナ１０の内面１５に、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０との接触面積を増大させるコンテナ内面表面積増大部５０が形成されている。冷却装置１では、コンテナ１０の内面１５のうち、発熱体１００が熱的に接続される部位に対応する領域に、凸凹等、コンテナ１０の内面１５の表面積を増大させる部位であるコンテナ内面表面積増大部５０が形成されている。上記から、コンテナ内面表面積増大部５０は、冷却装置１の蒸発部（受熱部）として機能する。冷却装置１では、コンテナ１０の内面１５のうち、底面１６の中央部に、コンテナ内面表面積増大部５０が形成されている。

【0050】

コンテナ内面表面積増大部５０が形成されていることにより、コンテナ１０の内面１５のうち、発熱体１００が熱的に接続される部位に対応する領域において、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０とコンテナ１０の内面１５との接触面積が増大する。従って、コンテナ内面表面積増大部５０により、コンテナ１０を介した発熱体１００から液相の一次冷媒２０への熱伝達が円滑化される。結果、一次冷媒２０の液相から気相への相変化が促進されて、冷却装置１の冷却特性がより向上する。

【0051】

蒸発部であるコンテナ内面表面積増大部５０は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０中に浸漬されている。従って、コンテナ内面表面積増大部５０は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０と直接接している。冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０の重力方向下方の領域５２が、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０中に浸漬さている。一方で、コンテナ内面表面積増大部５０の重力方向上方の領域５１は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０に浸漬されずに、コンテナ１０内部の気相部１１に位置している態様としている。

【0052】

コンテナ内面表面積増大部５０は、例えば、型を用いたコンテナ１０の成形、コンテナ１０とは別部材をコンテナ１０の内面１５に取り付けることで設けることができる。コンテナ内面表面積増大部５０の態様としては、例えば、コンテナ１０の内面１５に形成された凸凹部を挙げることができ、具体例としては、コンテナ１０の底面１６に立設された板状フィン、ピンフィン、コンテナ１０の底面１６に形成された窪み等を挙げることができる。板状フィン、ピンフィンの形成方法としては、例えば、別途作製した板状フィン、ピンフィンをコンテナ１０の底面１６に、はんだ付け、ろう付け、焼結等にて取り付ける方法、コンテナ１０の底面１６を切削する方法、押し出す方法、エッチングする方法等が挙げられる。また、窪みの形成方法としては、例えば、コンテナ１０の底面１６を切削する方法、押し出す方法、エッチングする方法等が挙げられる。

【0053】

冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０として、複数の正方形または長方形の薄板状フィン５６、５６、５６・・・が所定間隔にて並列配置されている。冷却装置１では、説明の便宜上、複数の薄板状フィン５６、５６、５６・・・の高さは、いずれも略同じ態様としている。上記から、冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０の重力方向上方の領域５１における先端５３、すなわち、複数の薄板状フィン５６、５６、５６・・・の先端５３は、略同じ高さとなっている。

【0054】

図１、２に示すように、コンテナ内面表面積増大部５０の重力方向上方に、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が配置されている。冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０の重力方向上方の領域５１における先端５３は、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・と対向配置されている。

【0055】

コンテナ内面表面積増大部５０の少なくとも一部領域には、毛細管力を有するウィック部５７が形成されている。冷却装置１では、コンテナ内面表面積増大部５０の表面の少なくとも一部領域、すなわち、薄板状フィン５６の表面の少なくとも一部領域に、ウィック部５７が設けられている。具体的には、コンテナ内面表面積増大部５０の先端５３に、ウィック部５７が形成されている。上記から、複数の薄板状フィン５６、５６、５６・・・の先端５３に、ウィック部５７が形成されている。

【0056】

冷却装置１では、ウィック部５７は、コンテナ内面表面積増大部５０の先端５３からコンテナ１０の底面１６まで連続して形成されている。ウィック部５７は、コンテナ内面表面積増大部５０の先端５３においては、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０とは接触していない。ウィック部５７の重力方向下方の領域５２が、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０中に浸漬され、ウィック部５７の重力方向上方の領域５１は、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０に浸漬されずに、コンテナ１０内部の気相部１１に位置している。

【0057】

凝縮管４０（第１凝縮管４０－１）の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０は、凝縮管４０（第１凝縮管４０－１）の外面４１から蒸発部であるコンテナ内面表面積増大部５０へ還流する。このとき、ウィック部５７は、毛細管力の作用により、凝縮管４０（第１凝縮管４０－１）の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０の、凝縮管４０（第１凝縮管４０－１）の外面４１からコンテナ内面表面積増大部５０への還流を促進する。

【0058】

また、凝縮管４０（第１凝縮管４０－１）の外面４１からコンテナ内面表面積増大部５０へ還流した一次冷媒２０は、コンテナ内面表面積増大部５０から、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ還流する。このとき、ウィック部５７は、毛細管力の作用により、液相へ相変化した一次冷媒２０の、コンテナ内面表面積増大部５０から、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０への還流を促進する。従って、液相の一次冷媒２０の還流特性がさらに向上する。

【0059】

ウィック部５７の構造としては、例えば、金属焼結体、金属メッシュ、金属編組体、エッジング部等が挙げられる。金属焼結体としては、銅粉等の金属粉の焼結体、金属繊維の焼結体、金属メッシュの焼結体、金属編組体の焼結体等が挙げられる。

【0060】

薄板状フィン５６の材料は、特に限定されず、例えば、熱伝導性部材を挙げることができる。薄板状フィン５６の材料の具体例としては、金属部材（例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等）を挙げることができる。

【0061】

コンテナ１０の材料としては、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン、チタン合金等を挙げることができる。凝縮管４０の材料としては、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン、チタン合金等を挙げることができる。一次冷媒２０としては、特に限定されず、例えば、電気絶縁性の冷媒を挙げることができる。具体例としては、例えば、水、フルオロカーボン類、シクロペンタン、エチレングリコール、これらの混合物等を挙げることができる。二次冷媒としては、特に限定されず、例えば、水、不凍液（主成分は、例えば、エチレングリコール）等を挙げることができる。

【0062】

一方で、第２凝縮管４０－２の重力方向上方側の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０は、重力の作用によって第２凝縮管４０－２の外面４１に沿って重力方向下方側へ流れ、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ還流する。

【0063】

なお、冷却装置１では、図３に示すように、凝縮管４０の外面４１に、凹凸等、凝縮管４０の外面４１の表面積を増大させることで、気相の一次冷媒との接触面積を増大させる凝縮管外面表面積増大部４３が形成されていてもよい。凝縮管４０の外面４１に、凝縮管外面表面積増大部４３が形成されていることにより、凝縮管４０の熱交換作用が向上して一次冷媒の気相から液相への相変化が促進される。その結果、気相の一次冷媒から二次冷媒３０への熱伝達がより促進されて、冷却装置１の冷却特性がさらに向上する。凝縮管外面表面積増大部４３は、気相の一次冷媒と接触する外面４１全体に形成されていてもよく、外面４１の一部領域（例えば、コンテナ１０に貯留した液相の一次冷媒２０に対向する外面４１の重力方向下方側）にのみ形成されていてもよい。

【0064】

凝縮管外面表面積増大部４３は、例えば、型を用いた凝縮管４０の成形、凝縮管４０とは別部材を凝縮管４０の外面４１に取り付けることで設けることができる。凝縮管外面表面積増大部４３の態様としては、特に限定されず、凝縮管４０の外面４１に形成された複数の突起、凝縮管４０の外面４１に形成された複数の溝、窪み等を挙げることができる。

【0065】

凝縮管外面表面積増大部４３を構成する突起の形成方法としては、特に限定されず、例えば、別途作製した突起を凝縮管４０の外面４１に、はんだ付け、ろう付け、焼結等にて取り付ける方法等が挙げられる。また、凝縮管外面表面積増大部４３を構成する窪み部、溝の形成方法としては、特に限定されず、例えば、凝縮管４０の外面４１を切削する方法、エッチングする方法等が挙げられる。

【0066】

図３に示す凝縮管外面表面積増大部４３では、外面４１上に錐体状の突起４７が千鳥状に配置されている。より具体的には、図５の凝縮管外面表面積増大部４３では、突起４７の形状は四角錐である。凝縮管外面表面積増大部４３では、複数の突起４７が凝縮管４０の長手方向に直線状に並列配置されることで突起列４８が形成され、また、凝縮管４０の周方向に沿って複数の突起列４８が並列配置されている。また、隣接する突起列４８は、相互に、突起４７の位置が所定量ずれていることで、突起４７が千鳥状に配置されている。上記の凝縮管外面表面積増大部４３とすることで、凝縮管４０の外面４１の表面張力が低下して、一次冷媒の気相から液相への相変化が、より促進される。

【0067】

凝縮管外面表面積増大部４３では、外面４１を転造加工、鍛造加工、切削またはエッチングで突起４７が形成されてもよい。上記方法の場合、凝縮管外面表面積増大部４３は凝縮管４０と一体となっている。凝縮管４０の外面４１が、転造加工、鍛造加工、切削、エッチングされて 凝縮管外面表面積増大部４３が形成されていることにより、別途作製した突起を凝縮管４０の外面４１に取り付ける態様と比較して、凝縮管４０を省スペース化、小型化することができ、ひいては、冷却装置１を省スペース化、小型化することができる。また、凝縮管４０を省スペース化、小型化できることで、凝縮管４０の外面４１の単位面積あたり、より多くの突起４７を設けることができ、結果、一次冷媒の気相から液相への相変化がさらに促進される。

【0068】

なお、冷却装置１では、図４に示すように、凝縮管４０の内面４２に、凹凸等、凝縮管４０の内面４２の表面積を増大させることで、凝縮管４０の内面４２と二次冷媒３０との接触面積を増大させる凝縮管内面表面積増大部４４が形成されていてもよい。凝縮管内面表面積増大部４４が形成されていることにより、凝縮管４０の熱交換作用が向上するので、気相の一次冷媒から二次冷媒３０への熱伝達がさらに促進される。

【0069】

凝縮管内面表面積増大部４４は、例えば、型を用いた凝縮管４０の成形、凝縮管４０とは別部材を凝縮管４０の内面４２に取り付けることで設けることができる。凝縮管内面表面積増大部４４の態様としては、特に限定されず、凝縮管４０の内面４２に形成された複数の突起、凝縮管４０の内面４２に形成された複数の溝、窪み等を挙げることができる。

【0070】

凝縮管内面表面積増大部４４を構成する突起の形成方法としては、例えば、別途作製した突起を凝縮管４０の内面４２に、はんだ付け、ろう付け、焼結等にて取り付ける方法、凝縮管４０の内面４２を切削する方法、エッチングする方法等が挙げられる。また、窪み部、溝の形成方法としては、例えば、凝縮管４０の内面４２を切削する方法、エッチングする方法等が挙げられる。図６の凝縮管内面表面積増大部４４では、内面４２に複数の溝が螺旋状に形成されている。

【0071】

次に、第１実施形態例に係る冷却装置１の動作について説明する。

【0072】

コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０が発熱体１００からの熱を受けることで、液相の一次冷媒２０が液相から気相へ相変化し、発熱体１００からの熱を潜熱として吸収する。気相へ相変化した一次冷媒は、コンテナ１０の内部空間を重力方向上方へ移動し、コンテナ１０の気相部１１へ流入する。一方で、気相部１１を貫通した凝縮管４０（第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２）には、低温の二次冷媒３０が流通している。凝縮管４０に低温の二次冷媒３０が流通していることで、気相部１１に配置された凝縮管４０は、熱交換作用を発揮する。気相に相変化した一次冷媒は、凝縮管４０の外面４１に接触または接近することで、凝縮管４０の熱交換作用により、潜熱を放出し、凝縮管４０の外面にて気相から液相へ相変化する。一次冷媒が気相から液相へ相変化する際に放出された潜熱は、凝縮管４０を流通する二次冷媒３０へ伝達される。

【0073】

複数の凝縮管４０、４０、４０・・・のうち、第１凝縮管４０－１の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０は、上記の通り、第１凝縮管４０－１の外面４１から蒸発部であるコンテナ内面表面積増大部５０へ還流する。第１凝縮管４０－１の外面４１からコンテナ内面表面積増大部５０へ還流した液相の一次冷媒２０は、さらに、コンテナ内面表面積増大部５０から、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ還流する。また、複数の凝縮管４０、４０、４０・・・のうち、第２凝縮管４０－２の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０は、第２凝縮管４０－２の重力方向下方側はコンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０と接触していることから、上記の通り、重力の作用によって第２凝縮管４０－２の外面に沿って重力方向下方側へ流れることで、コンテナ１０の空洞部１３に貯留された液相の一次冷媒２０へ還流する。上記から、一次冷媒２０は、コンテナ１０の内部空間にて、液相から気相への相変化及び気相から液相への相変化を繰り返す。

【0074】

気相の一次冷媒から熱を受けた二次冷媒３０は、凝縮管４０の延在方向に沿って冷却装置１の内部から外部へ流通することで、発熱体１００の熱が冷却装置１の外部へ輸送される。

【0075】

冷却装置１では、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０のうち、少なくとも１つの凝縮管の外面４１の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、冷却装置１では、コンテナ１０内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0076】

また、冷却装置１では、隣接する凝縮管４０の外面４１が１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されていることから、その分、コンテナ１０内部における凝縮管４０の設置数が低減されるので、コンテナ１０内部における複数の凝縮管４０、４０、４０・・・が直列で接続される場合に、凝縮管４０を流通する二次冷媒３０の圧力損失を低減できる。従って、冷却装置１では、凝縮管４０に二次冷媒３０を流通させるのに必要な電力消費を低減させることができる。

【0077】

また、冷却装置１では、凝縮管４０の外面４１の一次冷媒２０に浸漬していない部位が、隣接する他の凝縮管４０の一次冷媒２０に浸漬していない部位と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０が隣接する他の凝縮管４０の外面４１との間にてブリッジを形成することをさらに確実に防止できる。

【0078】

また、冷却装置１では、上記した距離Ｌが、コンテナ１０内部における凝縮管４０の延在方向に対して直交方向の距離であり、また、重力方向に対して略直交方向の距離であるので、凝縮管４０の外面４１にて液相へ相変化した一次冷媒２０が隣接する他の凝縮管４０の外面４１との間にてブリッジを形成することをさらに確実に防止できる。

【0079】

また、冷却装置１では、凝縮管４０の径方向の形状が扁平部４６を有する扁平形状であるので、コンテナ１０内部が狭小空間であっても、多くの凝縮管４０を配置することができ、冷却装置１の冷却特性がさらに向上する。

【0080】

次に、本発明の第２実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、第２実施形態例に係る冷却装置は、第１実施形態例に係る冷却装置と主要部が同じ構成なので、第１実施形態例に係る冷却装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図５は、本発明の第２実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【0081】

第１実施形態例に係る冷却装置１では、凝縮管４０が重力方向において複数配置されており、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・は、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・よりも重力方向下方に位置していたが、これに代えて、図５に示すように、第２実施形態例に係る冷却装置２では、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・は、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・と重力方向において略同じ位置に配置されている。すなわち、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・は、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・と略同じ高さに配置されている。

【0082】

上記のように、本発明の冷却装置では、第１凝縮管４０－１の高さと第２凝縮管４０－２の高さとの関係は、適宜選択可能である。

【0083】

また、第１実施形態例に係る冷却装置１では、第２凝縮管４０－２は、扁平部４６がコンテナ１０の幅方向に延びた横扁平の状態で配置されており、隣接する第２凝縮管４０－２の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・が並列配置されていた。これに代えて、図５に示すように、冷却装置２では、第１凝縮管４０－１と同じく、第２凝縮管４０－２は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されており、隣接する第２凝縮管４０－２の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第２凝縮管４０－２、４０－２、４０－２・・・が並列配置されている。

【0084】

冷却装置２でも、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１のうち、少なくとも１つの凝縮管の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、冷却装置２でも、コンテナ１０内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0085】

次に、本発明の第３実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、第３実施形態例に係る冷却装置は、第１、第２実施形態例に係る冷却装置と主要部が同じ構成なので、第１、第２実施形態例に係る冷却装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図６は、本発明の第３実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【0086】

第１、第２実施形態例に係る冷却装置１、２では、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されていたが、これに代えて、図６に示すように、第３実施形態例に係る冷却装置３では、上記距離Ｌが、第１、第２実施形態例に係る冷却装置１、２よりもさらに大きい寸法となっている。冷却装置３では、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と３．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されている。

【0087】

冷却装置３では、第１凝縮管４０－１の外面４１全体が、隣接する他の第１凝縮管４０－１の外面４１全体と３．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている。また、第２凝縮管４０－２の外面４１全体が、隣接する他の第２凝縮管４０－２の外面４１全体と３．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている。また、第１凝縮管４０－１の外面４１全体が、隣接する第２凝縮管４０－２の外面４１全体と３．０ｍｍ以上の距離Ｌが空くように並列配置されている。冷却装置３では、第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２は、いずれも、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されている。

【0088】

冷却装置３では、凝縮管４０（第１凝縮管４０－１及び第２凝縮管４０－２）の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０の外面４１との間にて、特に、重力方向下方側の部位にて液相の一次冷媒２０のブリッジ発生をさらに確実に防止することができる。

【0089】

次に、本発明の第４実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、第４実施形態例に係る冷却装置は、第１～第３実施形態例に係る冷却装置と主要部が同じ構成なので、第１～第３実施形態例に係る冷却装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図７は、本発明の第４実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【0090】

第１実施形態例に係る冷却装置１では、第１凝縮管４０－１は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されており、隣接する第１凝縮管４０－１の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されていた。これに代えて、図７に示すように、第４実施形態例に係る冷却装置４では、第１凝縮管４０－１は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向及び幅方向に対して斜め方向に延びた状態で配置されており、扁平部４６と端部４５の境界部４９間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されている。

【0091】

上記から、第１凝縮管４０－１の境界部４９は、隣接する他の第１凝縮管４０－１の境界部４９と、１．０ｍｍ以上の距離Ｌを有する空隙を介して対向配置されている。上記のように、本発明の冷却装置では、扁平形状である凝縮管４０の扁平部の延び方向は、適宜選択可能である。

【0092】

冷却装置４でも、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１のうち、少なくとも１つの凝縮管の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、冷却装置４でも、コンテナ１０内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0093】

次に、本発明の第５実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、第５実施形態例に係る冷却装置は、第１～第４実施形態例に係る冷却装置と主要部が同じ構成なので、第１～第４実施形態例に係る冷却装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図８は、本発明の第５実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【0094】

第１実施形態例に係る冷却装置１では、第１凝縮管４０－１は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されており、隣接する第１凝縮管４０－１の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されていた。これに代えて、図８に示すように、第５実施形態例に係る冷却装置５では、第１凝縮管４０－１の端部４５と隣接する他の第１凝縮管４０－１の端部４５間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・が並列配置されている。

【0095】

上記から、冷却装置５では、第１凝縮管４０－１と第２凝縮管４０－２は、いずれも、扁平部４６がコンテナ１０の幅方向に延びた横扁平の状態で配置されている。

【0096】

冷却装置５でも、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１のうち、少なくとも１つの凝縮管の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、冷却装置５でも、コンテナ１０内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0097】

次に、本発明の第６実施形態例に係る冷却装置について説明する。なお、第６実施形態例に係る冷却装置は、第１～第５実施形態例に係る冷却装置と主要部が同じ構成なので、第１～第５実施形態例に係る冷却装置と同じ構成要素については、同じ符号を用いて説明する。なお、図９は、本発明の第６実施形態例に係る冷却装置の概要を説明する正面断面図である。

【0098】

第１実施形態例に係る冷却装置１では、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・は、コンテナ１０内部において、相互に略同一平面上に並列配置されていたが、これに代えて、図９に示すように、第６実施形態例に係る冷却装置６では、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・は、重力方向において複数配置されている。

【0099】

冷却装置６では、複数の第１凝縮管４０－１、４０－１、４０－１・・・のうち、重力方向下方側に位置する複数の第１凝縮管４０－１１、４０－１１、４０－１１・・・と、重力方向上方側に位置する複数の第１凝縮管４０－１２、４０－１２、４０－１２・・・と、を有している。

【0100】

重力方向下方側に位置する複数の第１凝縮管４０－１１、４０－１１、４０－１１・・・は、相互に略同一平面上に並列配置されている。第１凝縮管４０－１１は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されており、隣接する第１凝縮管４０－１１の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１１、４０－１１、４０－１１・・・が並列配置されている。

【0101】

重力方向上方側に位置する複数の第１凝縮管４０－１２、４０－１２、４０－１２・・・は、相互に略同一平面上に並列配置されている。第１凝縮管４０－１２は、扁平部４６がコンテナ１０の高さ方向に延びた縦扁平の状態で配置されており、隣接する第１凝縮管４０－１２の扁平部４６間が距離Ｌとなる位置関係にて、複数の第１凝縮管４０－１２、４０－１２、４０－１２・・・が並列配置されている。

【0102】

また、複数の第１凝縮管４０－１１、４０－１１、４０－１１・・・と複数の第１凝縮管４０－１２、４０－１２、４０－１２・・・は、千鳥状に配置されており、第１凝縮管４０－１１の境界部４９と重力方向上方側にて隣接する第１凝縮管４０－１２の境界部４９との間が、距離Ｌとなる位置関係となっている。

【0103】

上記のように、本発明の冷却装置では、凝縮管４０の重力方向における設置数は、適宜選択可能である。

【0104】

冷却装置６でも、液相の一次冷媒２０に浸漬していない部位を有する凝縮管４０の外面４１のうち、少なくとも１つの凝縮管の少なくとも一部領域が、隣接する他の凝縮管４０の外面４１と１．０ｍｍ以上の距離Ｌを空けて配置されているので、凝縮管４０の外面４１にて気相から液相へ相変化した一次冷媒２０が、その表面張力によって隣接する他の凝縮管４０との間にて、特に、重力方向下方側の部位にてブリッジを形成することを防止できる。従って、冷却装置６でも、コンテナ１０内部に封入された気相の一次冷媒の圧力損失が低減されて気相の一次冷媒の流通が円滑化され、結果、熱抵抗が低減されて優れた冷却特性を発揮することができる。

【0105】

次に、本発明の他の実施形態例に係る冷却装置について説明する。上記各実施形態例に係る冷却装置では、凝縮管の径方向の断面形状は扁平形状となっていたが、上記断面形状は、特に限定されず、例えば、円形状等でもよい。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明の冷却装置は、気相の一次冷媒の流通が円滑化されることで熱抵抗が低減できるので、広汎な分野で利用可能であり、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等、回路基板に搭載された発熱量の大きい電子部品を冷却する分野で利用価値が高い。

【符号の説明】

【0107】

１、２、３、４、５、６ 冷却装置
１０ コンテナ
１１ 気相部
２０ 一次冷媒
３０ 二次冷媒
４０ 凝縮管
４１ 外面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】