特許 7453947 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20240313BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240313BHJP

   F16K 31/68 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

H05K7/20 M

F16K31/68 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021141463

(22)【出願日】2021-08-31

(65)【公開番号】P2023034951

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2023-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横田 純一

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０３８３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６３７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２９２１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｆ１６Ｋ ３１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を所定方向に送り出す送流体手段と、
前記冷媒を通過させるとともに冷却対象から受熱する受熱部と、
前記冷却対象の温度に応じて通過する前記冷媒の流量を調整する流量調整弁と、
前記冷媒の熱を放熱する放熱手段と、
を備え、
前記送流体手段、前記受熱部、前記流量調整弁、及び、前記放熱手段を接続し、前記冷媒を循環させる冷却装置であって、
前記流量調整弁は、
前記冷媒が導入される第１ポート、前記第１ポートから流入した前記冷媒を通過させる弁ポート、及び、前記弁ポートを通過した前記冷媒を送り出す第２ポートを有する弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに移動自在に設けられ、前記弁ポートの弁開度を調整する弁体と、
前記弁体に所定の弁閉方向の力を付与する弁閉力付与手段と、
前記弁体を駆動する駆動エレメントと、
を備え、
前記駆動エレメントは、封入ガスが封入される封入空間を形成する感温部と、前記封入空間と前記冷媒が導入される空間とを区画するとともに、前記弁体に対して弁開力を付与可能な密封部材と、を備え、
前記感温部は、有底筒形状からなり、平板部及び壁部を備え、
前記受熱部は、底面及び側面を有する凹部を備え、
前記凹部に前記感温部を収容する際に、前記凹部の前記底面に前記感温部の前記平板部を熱的に接触させることを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記駆動エレメントは、上蓋と、前記感温部である下蓋と、をさらに備え、
前記上蓋及び前記下蓋の間に、前記密封部材の外周縁部を挟持することにより、鍔部が形成され、
前記凹部の前記底面から立ち上がる前記側面の高さは、前記感温部の前記壁部の軸線方向の高さ以下であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記凹部における前記底面の幅は、前記感温部の前記壁部の幅と同程度であることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記感温部の前記壁部には、前記封入ガスを封入し、密封される封入管が接続され、
前記受熱部には、前記感温部を前記凹部に収容する際に、前記封入管との干渉を避けるための逃げ溝が形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記凹部は、前記側面の開口側に、前記側面の内径より拡径された段差部と、前記段差部の内周面に形成された環状溝と、をさらに備え、
前記凹部に前記感温部を収容した後に、前記環状溝内に止め輪を挿入し、前記止め輪と前記凹部との間に、前記駆動エレメントの前記鍔部を固定することを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流量調整弁の駆動エレメントを受熱部に接触させる冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド車にはモータやインバータ等の発熱を伴う発熱部品が搭載されている、あるいは、大型のコンピュータシステムやサーバ等にはＣＰＵやメモリ等の発熱量の大きい発熱部品が搭載されている。

【0003】

これらの発熱部品を冷却するために、構成部材が比較的少なく、軽量かつ信頼性の高い水冷式の冷却装置が採用されている。この水冷式の冷却装置は、冷やした冷媒をポンプで循環させ、対象物を冷却するものである。

【0004】

例えば、特許文献１（特に、図１０参照）には、水冷式の冷却装置であって、冷媒を所定方向に送り出すポンプと、冷媒を通過させるとともに冷却対象から受熱する冷却器と、通過する冷媒の流量を調整する流量調整弁と、冷媒の熱を放熱する放熱器と、を備え、コントロールユニットが、温度計により検出した冷却器の出口温度に基づいて、流量調整弁の弁開度を制御するものが記載されている。

【0005】

この水冷式の冷却装置は、コントロールユニットを介して、流量調整弁の弁開度を制御していることから、冷却対象の温度変化に対する弁開度の応答性が低くなっていた。そこで、電気的に流量調整弁の弁開度を制御するのではなく、冷却対象の温度を、流量調整弁に設けられる感温部が直接受熱して、流量調整弁の弁開度を制御することが考えられる。

【0006】

ここで、水冷式ではないが、特許文献２（特に、図３参照）には、冷凍サイクルに用いられる流量調整弁であって、冷却対象である蒸発器の出口配管の温度を、感温部である駆動ユニットの上蓋が直接受熱して、流量調整弁の弁開度を制御するものが記載されている。具体的には、感温部である上蓋に、冷却対象である蒸発器の出口配管の形状に対応した凹部を設け、この上蓋の凹部を、蒸発器の出口配管に直接固定させることにより、冷却対象の温度変化に対する弁開度の応答性を高めようとするものである。

【0007】

しかしながら、特許文献２の流量調整弁は、主に、以下の２つの問題点を有していた。第１に、この流量調整弁は、上蓋の凹部のみを介して、冷却対象の温度を直接受熱しているが、上蓋における凹部以外の部分は、雰囲気温度の影響を強く受ける。このため、依然として、感温応答性に遅れを有しているという問題（以下、「従来の問題点（感温特性の遅れ）」という）が生じていた。第２に、上蓋に形成される凹部の深さは、上蓋の内部に配置されるダイヤフラムと干渉しないように、構造的な制約を有している。このため、流量調整弁の軸線方向に沿う方向に、比較的大きな設置スペースを要するという問題（以下、「従来の問題点（軸線方向の設置スペースの必要性）」という）が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００６－３８３０２号公報

【文献】特開２０２０－６０３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、流量調整弁の感温特性の向上、及び、流量調整弁の装着高さの低背化を実現する冷却装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、冷媒を所定方向に送り出す送流体手段と、前記冷媒を通過させるとともに冷却対象から受熱する受熱部と、前記冷却対象の温度に応じて通過する前記冷媒の流量を調整する流量調整弁と、前記冷媒の熱を放熱する放熱手段と、を備え、前記送流体手段、前記受熱部、前記流量調整弁、及び、前記放熱手段を接続し、前記冷媒を循環させる冷却装置であって、前記流量調整弁は、前記冷媒が導入される第１ポート、前記第１ポートから流入した前記冷媒を通過させる弁ポート、及び、前記弁ポートを通過した前記冷媒を送り出す第２ポートを有する弁ハウジングと、前記弁ハウジングに移動自在に設けられ、前記弁ポートの弁開度を調整する弁体と、前記弁体に所定の弁閉方向の力を付与する弁閉力付与手段と、前記弁体を駆動する駆動エレメントと、を備え、前記駆動エレメントは、封入ガスが封入される封入空間を形成する感温部と、前記封入空間と前記冷媒が導入される空間とを区画するとともに、前記弁体に対して弁開力を付与可能な密封部材と、を備え、前記感温部は、有底筒形状からなり、平板部及び壁部を備え、前記受熱部は、底面及び側面を有する凹部を備え、前記凹部に前記感温部を収容する際に、前記凹部の前記底面に前記感温部の前記平板部を熱的に接触させる冷却装置である。

【0011】

また、上記冷却装置であって、前記駆動エレメントは、上蓋と、前記感温部である下蓋と、をさらに備え、前記上蓋及び前記下蓋の間に、前記密封部材の外周縁部を挟持することにより、鍔部が形成され、前記凹部の前記底面から立ち上がる前記側面の高さは、前記感温部の前記壁部の軸線方向の高さ以下であるものとしてもよい。

【0012】

また、上記冷却装置であって、前記凹部における前記底面の幅は、前記感温部の前記壁部の幅と同程度であるものとしてもよい。

【0013】

また、上記冷却装置であって、前記感温部の前記壁部には、前記封入ガスを封入し、密封される封入管が接続され、前記受熱部には、前記感温部を前記凹部に収容する際に、前記封入管との干渉を避けるための逃げ溝が形成されているものとしてもよい。

【0014】

また、上記冷却装置であって、前記凹部は、前記側面の開口側に、前記側面の内径より拡径された段差部と、前記段差部の内周面に形成された環状溝と、をさらに備え、前記凹部に前記感温部を収容した後に、前記環状溝内に止め輪を挿入し、前記止め輪と前記凹部との間に、前記駆動エレメントの前記鍔部を固定するものとしてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、流量調整弁の感温特性の向上、及び、流量調整弁の装着高さの低背化を実現する冷却装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る冷却装置の概略図である。

【図2】図１の流量調整弁を示す縦断面図である。

【図3】図１の冷却器に装着された流量調整弁を説明する側面図であり、（ａ）は、冷却器の凹部に流量調整弁を装着した状態（本実施形態）、（ｂ）は、冷却器の上面に流量調整弁を装着した状態（比較例）を、それぞれ表す。

【図4】図３の破線ＩＶ（ａ）で囲まれる部分拡大図であり、（ａ）は、駆動エレメントの鍔部が冷却器の上面と離間した状態（本実施形態）、（ｂ）は、駆動エレメントの鍔部が冷却器の上面と接触した状態（比較例）を、それぞれ表す。

【図5】第２の実施形態に係る冷却器に装着された流量調整弁を説明する図であり、（ａ）は、取り付け向きが正しい状態の側面図（本実施形態）、（ｂ）は、（ａ）における冷却器の上面図、（ｃ）は、取り付け向きが誤った状態の側面図（比較例）を、それぞれ表す。

【図6】第３の実施形態に係る冷却器に装着された流量調整弁を説明する図であり、（ａ）は、流量調整弁が冷却器に固定された状態の側面図、（ｂ）は、（ａ）における冷却器の上面図を、それぞれ表す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態について、図１から図６を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。

【0018】

＜用語について＞
本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「上」、「下」、「右」、「左」は、図面の側面図に対応する方向を示す。

【0019】

（第１の実施形態）
＜冷却装置について＞
図１を用いて、本発明の第１の実施形態に係る冷却装置１について説明する。なお、図中における直線矢印は、冷媒の送液方向を示している。

【0020】

冷却装置１は、通過する冷媒の流量を冷却対象Ａの温度に応じて調整する流量調整弁１００と、冷却対象Ａから受熱する冷却器（受熱部）２００ａと、冷媒（液冷媒）を所定方向に送り出すポンプ（送流体手段）３００と、冷媒の熱を放熱する放熱器（放熱手段）４００と、を備え、これらを環状に接続して冷媒を循環させる。この冷却装置１は、電気自動車やハイブリッド車等に搭載される発熱部品（例えば、モータやインバータ等）である冷却対象Ａを冷却する。あるいは、大型のコンピュータシステムやサーバ等に搭載される発熱部品（例えば、ＣＰＵやメモリ等）である冷却対象Ａを冷却する。以下、冷却装置１のそれぞれの構成について順に説明する。

【0021】

流量調整弁１００は、詳細は後述するが、ダイヤフラム式の駆動エレメント４０を有している。流量調整弁１００の一次側継手１０ａは、冷却器２００ａの出口側配管に接続され、流量調整弁１００の二次側継手１０ｂは、放熱器４００の入口側配管に接続される。また、流量調整弁１００は、駆動エレメント４０を冷却器２００ａに熱的に接触させ、この冷却器２００ａを介して、冷却対象Ａの温度を感知することにより、冷却器２００ａを通過する冷媒の流量調整を行っている。

【0022】

冷却器２００ａは、コールドプレートなどから構成されており、冷媒との熱交換を促進させるために、ジグザグに蛇行する内部流路や、冷媒と衝突するようにピンなど設けられた内部流路を有している。この冷却器２００ａの一側には、発熱部品である冷却対象Ａが接触して配置され、他側には、流量調整弁１００が接触して配置される。なお、本実施形態における冷却器２００ａは、冷媒を通過させるとともに冷却対象Ａから受熱することにより、冷却対象Ａから冷媒へと熱伝達させ得るものであれば、どのような形態であってもよい。

【0023】

ポンプ３００は、液体状態の冷媒を循環させ、冷却対象Ａを冷却する。この冷媒は、絶縁性の冷媒、例えば、純水やフッ素系不活性液体（例えば、フロリナート（登録商標）や、ガルデン（登録商標）、ノベック（登録商標））等を用いるものである。本実施形態の冷媒は、冷却器２００ａ及び流量調整弁１００を通過する際に、液体であるが、これに限らず、冷却装置１の流路の一部において、気液混合状態に遷移する液体であってもよい。

【0024】

放熱器４００は、自然対流や強制対流により周囲環境と熱交換する空冷方式である。本実施形態の放熱器４００は、空冷方式であるが、これに限らず、水冷方式や油冷方式など、周囲環境と熱交換できるものであれば、どのような形態であってもよい。

【0025】

＜冷却装置の冷却動作について＞
ポンプ３００によって送り出された冷媒は、冷却対象Ａに接触するように設けられた冷却器２００ａ内を通過することで冷却対象Ａと熱交換した後、流量調整弁１００を通過し、放熱器４００によって放熱され、再び、ポンプ３００に戻る。この際、冷却器２００ａを通過する冷媒の流量は、流量調整弁１００によって、冷却対象Ａの温度が高くなると、冷却器２００ａに多くの冷媒が流れる一方、冷却対象Ａの温度が低くなると、冷却器２００ａに少ない冷媒が流れるように調整される。

【0026】

なお、本実施形態の冷却装置１は、１台のポンプ３００及び放熱器４００に対し、１対の冷却器２００ａ及び流量調整弁１００を１台備えたものであるが、これに限らず、例えば、１台のポンプ３００及び放熱器４００に対し、１組の冷却器２００ａ及び流量調整弁１００を並列に複数備えてもよいし、ポンプ３００を直列に複数又は並列に複数備えてもよい。

【0027】

＜流量調整弁について＞
図２を用いて、流量調整弁１００について説明する。なお、図中における一点鎖線で示す軸線Ｌは、後述の弁ポート１４の中心線であるとともに、弁体２０の移動方向に対応している。流量調整弁１００は、弁ハウジング１０と、弁体２０と、弁体２０に所定の弁閉方向の力を付与する調整ばねユニット（弁閉力付与手段）３０と、駆動エレメント４０とから主に構成される。以下、流量調整弁１００のそれぞれの構成について順に説明する。

【0028】

弁ハウジング１０は、ＳＵＳ等の金属部材によって構成され、一次側継手１０ａに接続される第１ポート１１と、二次側継手１０ｂに接続される第２ポート１２と、弁室１３と、が形成される。第１ポート１１は、弁室１３に連通され、弁室１３と第２ポート１２との間には、弁ポート１４が形成される。また、弁ハウジング１０には、弁ポート１４が弁体２０により閉となっても、弁室１３と第２ポート１２とを連通するためのブリード流路１５と、第２ポート１２と後述の均圧室４５とを連通する均圧路１６とが形成される。さらに、弁ハウジング１０には、弁ポート１４の軸線Ｌ上で第２ポート１２から均圧室４５側に開口するガイド孔１７が形成され、このガイド孔１７は軸線Ｌを中心とする円筒状の形状をしている。

【0029】

弁体２０は、フランジ部２１と、円錐状のニードル部２２と、作動軸２３と、を有している。この弁体２０は、弁ハウジング１０内に配置される。具体的には、弁体２０において、フランジ部２１が弁室１３内に配設され、ニードル部２２が弁ポート１４内に配設され、作動軸２３が第２ポート１２内及びガイド孔１７内に配設される。この作動軸２３は、ガイド孔１７の内周面に対してクリアランスを有して嵌挿される。これにより、弁体２０は、ガイド孔１７内を軸線Ｌ方向に移動自在に収容され、この軸線Ｌ方向の移動によりニードル部２２が弁ポート１４の弁開度を調整する。

【0030】

調整ばねユニット３０は、圧縮ばねからなる調整ばね３１と、金属部材で構成され、弁ハウジング１０と螺合する調整ねじ３２と、を備える。調整ばね３１は、軸線Ｌ方向に延在するコイル状に形成され、弁体２０のフランジ部２１と、調整ねじ３２との間に挟持される。この調整ねじ３２を、弁ハウジング１０と螺合させ、調整ねじ３２のねじ込み量を調整することで、調整ばね３１を介して、弁体２０に付与される所定の弁閉力（付勢力）が調整されて、弁ポート１４の弁開圧力を設定することができる。この弁開圧力を設定した後は、調整ねじ３２と弁ハウジング１０とを溶接や接着等で全周を固着し気密封止する。

【0031】

駆動エレメント４０は、金属製からなりケース体を構成する上蓋４１及び下蓋４２と、ダイヤフラム（密封部材）４３と、当金４７と、封入管４８と、吸着材内包体４９と、を備える。

【0032】

上蓋４１は、開口が形成された環形状の板部と、板部の外周縁から下方に向かって延びる筒状部と、筒状部の下端から外方に向かって延びるフランジ部と、を有している。この上蓋４１は、弁ハウジング１０の下方側端部に対して加締め及びろう付けによって気密に固定される。

【0033】

下蓋４２は、有底筒形状であり、円形状の平板部（感温部）４２ａと、平板部４２ａの外周縁から上方に向かって延びる壁部（感温部）４２ｂと、壁部４２ｂの上端から外方に向かって延びるフランジ部と、を有している。この平板部４２ａは、冷却対象Ａ（図１参照）に熱的に接触されて、冷却対象Ａの温度を感知している。また、壁部４２ｂには、後述の密閉室４６に封入ガス３を封入するために、外方に向かって延在する封入管４８が設けられており、封入管４８は、封入ガス３の封入後に封止される。なお、本実施形態の封入管４８は、外方に延在するものであるが、これに限らず、例えば、封入管４８の長さを比較的短くし、壁部４２ｂと略面一の様態としてもよい。

【0034】

ダイヤフラム４３は、弁体２０に対して弁開力を付与可能なものであって、外周縁部が上蓋４１及び下蓋４２の間に挟持された後、溶接やろう付けによって気密に固定されることにより鍔部４４が形成される。このダイヤフラム４３により、上蓋４１の内側空間が、冷媒が導入される空間である均圧室４５に区画され、また、下蓋４２の内側空間が、封入ガス３が封入される封入空間である密閉室４６に区画される。

【0035】

当金４７は、上方に窪み部と、下方に平坦部と、を有する。この当金４７は、均圧室４５内に配置され、下方の平坦部が、ダイヤフラム４３に当接するとともに、上方の窪み部が、弁体２０の作動軸２３と接続する。

【0036】

吸着材内包体４９は、不織布等の袋状の仕切り部材４９ａと、仕切り部材４９ａに内包された粒状の活性炭等の吸着材４９ｂと、を備える。この吸着材内包体４９は、封入ガス３が封入される密閉室４６内、つまり、平板部４２ａの内壁４２ａ１に接触して配置される。これにより、吸着材４９ｂは、冷却対象Ａに対して熱的に接触している。

【0037】

吸着材４９ｂは、封入ガス３に対して、二酸化炭素のみに吸着・脱着特性を示す。これにより、封入ガス３は、冷却すると吸着量が増加して密閉室４６内の圧力が減少し、加熱すると吸着量が減少して密閉室４６内の圧力が増加するような温度－圧力特性を持つ。即ち、温度に応じて吸着材４９ｂが、封入ガス３を吸着する吸着量が変化する。本実施形態の封入ガス３は、主成分ガスを二酸化炭素とし、漏れ検知ガスをヘリウムとし、これらを混入したガスを採用するものであるが、これに限らない。例えば、熱的安定性や環境負荷等を考慮して、使用される温度域で気体状態として存在する封入ガス３を選択するとともに、この封入ガス３を吸着する吸着材４９ｂをさらに選択してもよい。

【0038】

＜流量調整弁の動作について＞
流量調整弁１００において、一次側継手１０ａに導入された冷媒は、第１ポート１１から弁室１３に流入し、弁室１３からブリード流路１５、第２ポート１２及び均圧路１６を介して均圧室４５に導入される。また、第２ポート１２の冷媒は、二次側継手１０ｂから流出される。これにより、弁ポート１４が全閉状態でも、所定の冷媒流量が得られる。

【0039】

一方、駆動エレメント４０の下蓋４２において、平板部４２ａの感知温度に応じて密閉室４６内の封入ガス３の圧力が上昇又は低下すると、ダイヤフラム４３が変位する。そして、このダイヤフラム４３の変位に伴い、当金４７を介して、弁体２０の作動軸２３が軸線Ｌ方向に移動し、弁ポート１４と弁体２０のニードル部２２との隙間すなわち弁開度が変化する。この弁開度、つまり、冷却対象Ａの温度に応じて、一次側継手１０ａから二次側継手１０ｂに流れる冷媒の流量が調整される。

【0040】

＜流量調整弁の装着様態について＞
図３は、冷却器２００ａに装着された流量調整弁１００を説明する図であり、（ａ）は、冷却器２００ａの凹部２１０に流量調整弁１００を装着した状態（本実施形態）、（ｂ）は、冷却器２００ａ’の上面２０１に流量調整弁１００を装着した状態（比較例）を、それぞれ表す。なお、図中の冷却器２００ａ，２００ａ’は説明のために、断面図として示している。また、図中の流量調整弁１００は、封入管の長さが極めて短く、壁部４２ｂと略面一である様態のものを示している。

【0041】

図３（ａ）に示すように、冷却器２００ａは、底面２１１及び側面２１２からなる凹部２１０を有している。この凹部２１０は、流量調整弁１００の駆動エレメント４０を収容するために、軸線Ｌ方向からみて、駆動エレメント４０における外形に対応した形状（例えば、円形形状）を有している。

【0042】

これにより、流量調整弁１００を冷却器２００ａに装着する際に、凹部２１０に駆動エレメント４０を収容することができる。よって、軸線Ｌ方向の流量調整弁１００の装着高さＺを、冷却器２００ａ’の上面２０１に流量調整弁１００を装着した状態における流量調整弁１００の装着高さＺ’と比べ、低くすることができる。これにより、従来の問題点（軸線方向の設置スペースの必要性）を解消させ、機器レイアウトの自由度を向上させることができる。

【0043】

また、駆動エレメント４０の壁部４２ｂは、凹部２１０の側面２１２に囲まれるように収容されている。これにより、駆動エレメント４０の壁部４２ｂは、図３（ｂ）の比較例と比べ、雰囲気温度の影響を受け難いため、従来の問題点（感温特性の遅れ）を解消させることができる。

【0044】

なお、本実施形態では、駆動エレメント４０の平板部４２ａを、凹部２１０の底面２１１に直接接触させているが、平板部４２ａと底面２１１との間を熱的に接触させていればよく、例えば、平板部４２ａと底面２１１との間を、伝熱グリス等を介して、熱的に接触させてもよい。

【0045】

＜凹部における底面から立ち上がる側面の高さについて＞
図４は、駆動エレメント４０の鍔部４４と冷却器２００ａの上面２０１との配置関係について説明する図であり、（ａ）は、鍔部４４が冷却器２００ａの上面２０１と離間した状態（本実施形態）、（ｂ）は、鍔部４４が冷却器２００ａの上面２０１と接触した状態（比較例）を、それぞれ表す。

【0046】

まず、図２に示すように、平板部４２ａ及び壁部４２ｂは、封入ガス３が封入された密閉室４６を画定している。よって、冷却対象Ａから冷却器２００ａが受熱した熱を、確実に吸着材４９ｂに伝えるためには、感温部である平板部４２ａ及び壁部４２ｂを介した受熱面積を増加させることが必要となる。

【0047】

そこで、図４（ａ）に示すように、底面２１１から立ち上がる側面の高さＨｒを、流量調整弁１００の壁部４２ｂの軸線Ｌ方向の高さＨｄ以下に設定することにより、鍔部４４が冷却器２００ａの上面２０１と離間するため、凹部２１０の底面２１１を平板部４２ａに確実に面接触させることができる。これにより、従来の問題点（感温特性の遅れ）を解消させることができる。

【0048】

一方、図４（ｂ）に示すように、底面２１１’から立ち上がる側面の高さＨｒ’を、流量調整弁１００の壁部４２ｂの軸線Ｌ方向の高さＨｄ超に設定する場合には、鍔部４４が、冷却器２００ａ’の上面２０１と干渉するため、凹部２１０’の底面２１１’が平板部４２ａと離間してしまう。これにより、冷却対象Ａから冷却器２００ａ’が受熱した熱を、直接平板部４２ａに伝えることができなくなるので、吸着材４９ｂに伝わる熱に遅れが生ずることになる。

【0049】

＜凹部における底面の幅について＞
図４（ａ）に示すように、凹部２１０における底面２１１の幅Ｗｒは、壁部４２ｂの幅Ｗｄと同程度に設定されている。ここで、底面２１１の幅Ｗｒが、壁部４２ｂの幅Ｗｄと同一に設定されている場合には、凹部２１０の側面２１２を壁部４２ｂに面接触させることができる。これにより、冷却対象Ａから冷却器２００ａが受熱した熱を、平板部４２ａに加え、壁部４２ｂを介して、確実に吸着材４９ｂに伝えることができる。また、底面２１１の幅Ｗｒが、壁部４２ｂの幅Ｗｄより若干大きく設定されている場合においても、側面２１２と壁部４２ｂとの隙間に、伝熱グリス等を塗布することにより、前述と同様に、冷却対象Ａから冷却器２００ａが受熱した熱を、平板部４２ａに加え、壁部４２ｂを介して、確実に吸着材４９ｂに伝えることができる。

【0050】

このように、本実施形態の冷却装置１は、平板部４２ａに加え、壁部４２ｂを介して、冷却対象Ａから冷却器２００ａが受熱した熱を確実に吸着材４９ｂに伝えることができるため、従来の問題点（感温特性の遅れ）を解消させ、感温特性を向上させることができる。

【0051】

以上より、第１の実施形態では、機器レイアウトの自由度を向上、及び、感温特性を向上させることができる。

【0052】

（第２の実施形態）
図５を用いて、第２の実施形態に係る冷却器２００ｂに装着された流量調整弁１００について説明する。なお、図中の流量調整弁１００は、外方に向かって延在する封入管４８を有する様態のものを示している。第２の実施形態に係る冷却器２００ｂは、凹部２１０に加え、逃がし溝２２０を設けた点で、第１の実施形態の冷却器２００ａと相違するが、その他の基本構成は第１の実施形態と同一である。ここで、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0053】

まず、第１の実施形態において、流量調整弁１００を冷却器２００ａに装着する際に、取り付け向きが正しい状態では、図３（ａ）に示すように、流量調整弁１００の一次側継手１０ａが冷却器２００ａの出口側配管（図３（ａ）の左側）に接続され、二次側継手１０ｂが放熱器４００の入口側配管（図３（ａ）の右側）に接続される。しかしながら、作業員による取り付け作業中に、流量調整弁１００が冷却器２００ａに誤った状態（左右反対）で取り付けられてしまうおそれがあった。これにより、流量調整弁１００における冷媒の流れが反対向きとなり、所望の流量調整を実施できないおそれがあった。

【0054】

そこで、第２の実施形態においては、図５（ａ）に示すように、駆動エレメント４０の壁部４２ｂには、封入ガス３を封入するための封入管４８が、外方に向かって延在して設けられている。また、冷却器２００ｂは、凹部２１０に加え、凹部２１０と接続される逃がし溝２２０を有している。この凹部２１０及び逃がし溝２２０は、封入管４８を含む駆動エレメント４０を収容するために、図５（ｂ）に示すように、軸線Ｌ方向からみて、封入管４８を含む駆動エレメント４０における外形に対応した形状（例えば、円形形状と矩形形状を組み合わせた形状など）を有している。

【0055】

これにより、流量調整弁１００を冷却器２００ｂに装着する際に、駆動エレメント４０を凹部２１０に収容するとともに、封入管４８を逃がし溝２２０に収容し、封入管４８が冷却器２００ｂの表面２０１と干渉することを避けることができる。

【0056】

ここで、図５（ｃ）に示すように、仮に、流量調整弁１００を冷却器２００ｂに取り付け方向が誤った状態（左右反対）で取り付けようとしても、封入管４８が冷却器２００ｂの上面２０１と干渉するため、取り付け方向の間違いを防止することができる。また、作業員は、瞬時に、流量調整弁１００の正しい取り付け方向を視認できるため、取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0057】

以上より、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果（機器レイアウトの自由度向上、及び、感温特性向上）に加え、取り付け方向の間違いを防止することや、取り付け作業の効率を向上させることができる。

【0058】

（第３の実施形態）
図６を用いて、第３の実施形態に係る冷却器２００ｃに装着された流量調整弁１００について説明する。なお、図６（ｂ）は、説明のために、流量調整弁１００を省略して示している。第３の実施形態に係る冷却器２００ｃは、凹部２１０内に、流量調整弁１００を固定する手段を有する点で、第２の実施形態の冷却器２００ｂと相違するが、その他の基本構成は第２の実施形態と同一である。ここで、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0059】

図６（ａ）に示すように、凹部２１０において、底面２１１から立ち上がる側面２１２の開口側に、側面２１２の内径より拡径された段差部２１３が形成されている。この段差部２１３の内周面には、環状溝２１４がさらに形成されている。ここで、段差部２１３の内径は、鍔部４４の外径より大きく設定されるとともに、底面２１１から立ち上がる側面２１２の高さが、流量調整弁１００の壁部４２ｂの軸線Ｌ方向の高さ以下に設定されている。

【0060】

＜流量調整弁の固定手段について＞
流量調整弁１００の固定手段は、メンテナンスのために、流量調整弁１００が冷却器２００ｃに対して、着脱可能に固定される必要がある。まず、軸線Ｌ方向からみて、封入管４８を含む駆動エレメント４０を、凹部２１０及び逃がし溝２２０との形状を一致させた状態で、封入管４８を含む駆動エレメント４０を、凹部２１０及び逃がし溝２２０内に挿入させる。これにより、駆動エレメント４０の壁部４２ｂ及び封入管４８が、側面２１２及び逃がし溝２２０に取り囲まれた状態で、駆動エレメント４０の平板部４２ａが、凹部２１０の底面２１１と面接触する。そして、駆動エレメント４０の鍔部４４の上方において、止め輪２３０（例えば、Ｃリングなど）を一旦半径方向に圧縮し、環状溝２１４内に挿入した後、止め輪２３０の圧縮を解放する。ここで、底面２１１と環状溝２１４の下端との軸線Ｌ方向距離が、平板部４２ａと鍔部４４の上端との軸線Ｌ方向距離と、同一又は僅かに小さく設定されている。これにより、鍔部４４が、止め輪２３０と凹部２１０との間に挟持され、結果、流量調整弁１００を、駆動エレメント４０の平板部４２ａが、凹部２１０の底面２１１と面接触した状態で冷却器２００ｃに堅固に固定することができる。本実施形態において、凹部２１０の深さは、流量調整弁１００を冷却器２００ｃに固定した際に、冷却器２００ｃの上面２０１と二次側継手１０ｂとが干渉しないように設定されている。しかしながら、これに限らず、例えば、冷却器２００ｃの上面２０１が、二次側継手１０ｂと干渉しないように、冷却器２００ｃの上面２０１に溝を形成してもよい。

【0061】

以上より、第３の実施形態では、第２の実施形態と同様の効果（機器レイアウトの自由度向上、感温特性向上、取り付け作業の効率向上）に加え、流量調整弁１００を冷却器２００ｃに対して、堅固に固定することができる。また、第３の実施形態では、第１の実施形態（図４（ａ）参照）のように、鍔部４４を、冷却器２００ａの上面２０１の上方ではなく、凹部２１０内に収容できることから、流量調整弁１００の装着高さのさらなる低背化を実現することができる。

【0062】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述し、その他の実施形態についても詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0063】

１ 冷却装置
３ 封入ガス
１０ 弁ハウジング
１０ａ 一次側継手
１０ｂ 二次側継手
１１ 第１ポート
１２ 第２ポート
１３ 弁室
１４ 弁ポート
１５ ブリード流路
１６ 均圧路
１７ ガイド孔
２０ 弁体
３０ 調整ばねユニット（弁閉力付与手段）
４０ 駆動エレメント
４１ 上蓋
４２ 下蓋
４２ａ 平板部（感温部）
４２ｂ 壁部（感温部）
４２ａ１ 内壁
４３ ダイヤフラム（密封部材）
４４ 鍔部
４５ 均圧室
４６ 密閉室
４７ 当金
４８ 封入管
４９ 吸着材内包体
１００ 流量調整弁
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ 冷却器（受熱部）（本実施形態）
２００ａ’ 冷却器（比較例）
２０１ 上面
２１０ 凹部（本実施形態）
２１０’ 凹部（比較例）
２１１ 底面（本実施形態）
２１１’ 底面（比較例）
２１２ 側面
２１３ 段差部
２１４ 環状溝
２２０ 逃がし溝
２３０ 止め輪
３００ ポンプ（送流体手段）
４００ 放熱器（放熱手段）

Ａ 冷却対象
Ｈｒ 底面から立ち上がる側面の高さ（本実施形態）
Ｈｒ’ 底面から立ち上がる側面の高さ（比較例）
Ｈｄ 壁部の軸線方向の高さ
Ｌ 軸線
Ｗｄ 壁部の幅
Ｗｒ 底面の幅
Ｚ 流量調整弁の装着高さ（本実施形態）
Ｚ’ 流量調整弁の装着高さ（比較例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】