冷媒貯蔵タンクこれを用いたおよび冷却装置
【課題】気体を含む冷媒がポンプに流入することを回避し、冷媒の循環に優れた冷媒貯蔵タンクを提供すること。
【解決手段】本発明の冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入口１２１と、流出口１３１と、抑止板１４０（抑止部）とを備えている。タンク本体１１０は、内部に冷媒ＷＦを貯留する。流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させる。流出口１３１は、前記タンク本体の内部から冷媒ＷＦを流出させる。抑止板１４０は、タンク本体１１０の内部であって流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けられている。また、抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３０ｂへ直接的に流れることを抑止する。
【解決手段】本発明の冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入口１２１と、流出口１３１と、抑止板１４０（抑止部）とを備えている。タンク本体１１０は、内部に冷媒ＷＦを貯留する。流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させる。流出口１３１は、前記タンク本体の内部から冷媒ＷＦを流出させる。抑止板１４０は、タンク本体１１０の内部であって流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けられている。また、抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３０ｂへ直接的に流れることを抑止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒貯蔵タンクおよびこれを用いた冷却装置に関し、特に、内部に冷媒を貯留するタンク等の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器やパソコンなどの電子装置は、一度に大量の演算を高速に行うなど、高性能化や高機能化が急速に進んできている。これに伴い、電子機器に搭載されている部品のうち、特に中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）などの発熱素子は、非常に高く発熱する傾向にある。
【０００３】
このような電子装置において、発熱素子を冷媒によって冷却する技術が知られている。この冷却技術では、電子装置内にポンプを設け、このポンプの駆動力により冷媒を電子装置内に循環させている。これにより、循環する冷媒と発熱素子との間で熱交換が行われ、発熱素子が冷却される。このとき、発熱素子の発熱量によって、必要な冷媒の量が異なってくる。
【０００４】
このため、近年の冷却技術では、ポンプに加え、冷媒を貯留するタンクを電子装置内に設けて、ポンプの駆動力によって冷媒をタンクから電子機器内に循環させる技術が採用されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００５】
具体的には、特許文献１には、受熱部と一体のポンプ（受熱一体ポンプ２１）によって、タンク（リザーブタンク１１）内に貯留された冷媒を、ポンプ（２１）、２つの放熱器（２２、２３）およびタンク（１１）の間で循環させて、受熱部（受熱一体ポンプ２１）により受熱された発熱素子の発熱を放熱する技術が開示されている。このとき、タンク（１１）に冷媒が流入する流入口（配管１７ｂおよびリザーブタンク１１の結合部）と、タンク（１１）から冷媒が流出する流出口（配管１７ｃおよびリザーブタンク１１の結合部）は、互いにほぼ直交するように設けられている。これにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止している。
【０００６】
また、特許文献２には、ポンプ（６）によって、放熱部と一体のタンク（４、５）内に貯留された冷媒を、ポンプ（６）、受熱部（２）および前記タンク（４、５）の間で循環させて、受熱部（２）により受熱された発熱素子（１）の発熱を放熱する技術が開示されている。このとき、タンクに冷媒が流入する流入口（気液混合流入口）と、タンクから冷媒が流出する流出口（液冷媒流出口）との間は、貫通穴４３ａを有した仕切り板４３によって分離されている。これにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０７８８１号公報（特に、段落［００２７］、段落［００３２］−［００３７］、図３−５）
【特許文献２】特許４６８２８５８号公報（特に、段落［００１７］、段落［００２６］、図１、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の通り、特許文献１に記載の技術では、タンクの流入口および流出口の配置を工夫することにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止することはできる。しかしながら、流入口から流入する冷媒に気泡が含まれていた場合、気泡が流出口に回り込んでポンプに流出されてしまうことがあった。この結果、ポンプの性能の低下してしまい、当該ポンプが破損してしまうという問題があった。特に、気泡を含む冷媒がポンプ内に流入してしまうと、ポンプの負荷が著しく小さくなり空転してしまい、ポンプが破損してしまう。
【０００９】
特許文献２に記載の技術では、タンクの流入口と流出口の間に仕切り板を設けることにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止することはできる。しかし、流入口から流入する冷媒に気泡が含まれていた場合、気泡が流出口に回り込んでポンプに流出されてしまうことがあった。この結果、ポンプの性能が低下してしまし、ポンプが破損してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、気体を含む冷媒がポンプに流入することを回避し、冷媒の循環に優れた冷媒貯蔵タンクこれを用いたおよび冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の冷媒貯蔵タンクは、内部に冷媒を貯留するためのタンク本体と、前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、前記タンク本体の内部であって前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備える。
【００１２】
本発明の冷却装置は、冷媒を貯留するタンクと、発熱素子に熱的に接続され、前記発熱素子の発熱を受熱する受熱部と、前記受熱部により受熱された前記発熱素子の発熱を、前記冷媒を介して受け取り、これを放熱する放熱部と、前記タンク、前記受熱部および前記放熱部に前記冷媒を循環させるポンプとを備え、前記タンクは、冷媒の循環方向に対して前記ポンプの上流側に配置され、内部に前記冷媒を貯留するためのタンク本体と、前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、冷媒の循環が良好で、冷却性能に優れた冷媒貯蔵ポンプおよびこれを用いた冷却装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの変形例の構成を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００および冷却装置１０００について、図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００の構成を示す。図１（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００の上面図であり、図１（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００の側面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の矢視Ａ１を示す図である。また、図１（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ａ）のＢ１−Ｂ１切断面で切断したときの断面図である。図１（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ｂ）のＣ１−Ｃ１切断面で切断したときの断面図である。図１（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ｂ）のＤ１−Ｄ１切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１（ｄ）〜（ｆ）では、冷媒がタンク１００内に貯留された状態を示す。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の構成を模式的に示す平面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の構成を模式的に示す側面図である。
【００１８】
ここで、説明の便宜上、まず、図２および図３を参照して、冷却装置１０００の構成について説明し、その後に冷媒貯蔵タンク１００の構成について図１を用いて具体的に説明する。なお、図３は、主として、図２で示された冷却装置１０００の構成要素間の接続関係を説明するのに用いる。このため、図３では、冷却装置１０００の各構成要素の配置関係において、図２と整合性をとらず、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ、３００ｃおよび放熱部４００を示している。また、紙面の都合上、図３では、受熱部３００ｂを省略している。
【００１９】
図２および図３に示されるように、冷却装置１０００は、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃと、筐体９００を含んで構成される。そして、図３に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃとが、筐体９００の内部に収容されている。なお、便宜上、図２では、筐体９００を省略している。
【００２０】
ここで、冷却装置１０００は、例えば、コンピュータシステムのサーバ装置やディスク装置やネットワーク機器等の電子装置に搭載されるラック（不図示）に取り付けられるものとする。これらの電子装置には、ＥＩＡ（Electronic Industries Alliance：米国電子工業会）規格の１９インチラックが多く使用されているので、ここでも、冷却装置１０００はＥＩＡ標準１９インチラックに適合するものとする。このとき、ＥＩＡ標準１９インチラックは、ラック本体に設置される装置の幅が１９インチ（約４８２．６ｍｍ）、その高さが１．７５インチ（約４４．４５ｍｍ：「１Ｕ」と呼ぶ）の倍数（１Ｕ、２Ｕ、・・・、ｎＵ：ｎは正の整数）となるように設定されている。なお、以下、冷却装置１０００の筐体９００の高さを１Ｕとして説明する。
【００２１】
また、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００は、配管７００ａ〜７００ｆによって接続されている。そして、受熱部３００ａ〜３００ｃおび放熱部４００は、後で説明するように、内部は中空状に形成されており、空洞となっている。また、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃの内部空洞と、放熱部４００の内部空洞と、配管７００ａ〜７００とにより形成される空間内に、冷媒（Working Fluid：以下ＷＦと称する。）が密閉された状態で閉じこめられている。特に、後述するように、冷媒貯蔵タンク１００の内部には冷媒ＷＦが貯留され、この貯留された冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動によって、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００の間を密閉された状態で所定の循環方向（図２の矢印Ｘ１〜Ｘ４、図３の矢印Ｙ１〜Ｙ４）に相変化（液相←→気相）しながら循環する。なお、以下の説明では、特に冷媒ＷＦの液相状態と気相状態を区別するときは、液相状態の冷媒ＷＦを液相冷媒ＬＷＦ、気相状態の冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと呼ぶ。
【００２２】
次に、冷却装置１０００の各構成要素について、図２および図３に基づいて、具体的に説明する。
【００２３】
冷媒貯蔵タンク１００は、内部に冷媒ＷＦを貯留する。なお、この冷媒貯蔵タンク１００の詳細な構成については、後で図１を用いて、具体的に説明する。
【００２４】
ポンプ２００は、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦを冷却装置１０００内で循環させる動力源である。具体的には、ポンプ２００は、タンク２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００に冷媒ＷＦを循環させる。すなわち、冷媒ＷＦの循環経路が、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００との間をループ状に配管７００ａ〜７００ｆで接続されることにより、構成される。ポンプ２００は、この循環経路に冷媒ＷＦを循環させる。
【００２５】
受熱部３００ａ〜３００ｃは、基材６００に取り付けられた発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱する。図３に示されるように、受熱部３００ａ〜３００ｃの各々は、発熱素子８００ａ〜８００ｃの上に取り付けられている。受熱部３００ｂの構成については、前述の通り、紙面の便宜上、図３に示していないが、受熱部３００ｂも、他の受熱部３００ａ、３００ｃと同様に、発熱素子８００ｂの上に取り付けられている。受熱部３００ａ〜３００ｃの内部は中空状であり、空洞となっている。受熱部３００ａ〜３００ｃの空洞内部には、ポンプ２００の駆動により冷媒貯蔵タンク１００から供給される冷媒ＷＦが流れ込む。受熱部３００ａ〜３００ｃの材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００２６】
放熱部４００は、受熱部３００ｃに配管７００ｅを介して接続されている。放熱部４００の内部は中空状であり、空洞となっている。放熱部４００の空洞内部には、ポンプ２００の駆動により冷媒貯蔵タンク１００から供給される冷媒ＷＦが流れ込む。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を、冷媒ＷＦを介して受け取り、これを放熱する。放熱部４００の材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００２７】
ファン部５００ａ、５００ｂは、図３に示されるように、筐体９００の端部側に設けられている。また、ファン部５００ａ、５００ｂは、図２および図３の紙面左側から筐体９００内部に空気を吸い入れて、図２および図３の紙面右側に向けて、矢印Ｚ１、Ｚ２の方向に排出する。
【００２８】
基材６００は、板状に形成されたプリント配線基板である。この基材６００は、前述の通り、発熱素子８００ａ〜８００ｃを実装できるように構成されている。基材６００の材料には、例えばガラスエポキシなどの難燃性材料が用いられる。
【００２９】
配管７００ａ〜７００ｆは、図２および図３に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００を接続する。具体的には、配管７００ａは冷媒貯蔵タンク１００およびポンプ２００の間を接続する。また、配管７００ｂはポンプ２００および受熱部３００ａの間を接続する。配管７００ｃは受熱部３００ａおよび受熱部３００ｂの間を接続する。配管７００ｄは受熱部３００ｂおよび受熱部３００ｃの間を接続する。配管７００ｅは受熱部７００ｃおよび放熱部４００の間を接続する。配管７００ｆは放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００の間を接続する。このように、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００が配管７００ａ〜７００ｆにより接続されることにより、ループ状の循環経路が形成される。そして、冷媒ＷＦがポンプ２００の駆動力によって当該循環経路内を密閉された状態で相変化（液相←→気相）しながら循環する。なお、配管７００ａ〜７００ｆの材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００３０】
発熱素子８００ａ〜８００ｃは、例えばＣＰＵやＭＣＭなど、動作すると高い熱を発する素子である。また、発熱素子８００ａ〜８００ｃは、例えば発熱素子用のソケット（不図示）を介して、基材６００に着脱可能に取り付けられる。
【００３１】
筐体９００は、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃとを収容する。筐体９００の材料には、アルミニウム合金材など、熱伝導性の高い金属が用いられる。また、筐体９００は、前述の通り、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合しており、当該筐体９００の高さを１Ｕである。
【００３２】
冷媒ＷＦは、例えば高分子材料などにより構成されており、高温になると気化し、低温になると液化する特性を有している。冷媒ＷＦには、例えば、住友スリーエム株式会社のＮｏｖｅｃ（登録商標）７０００シリーズのフッ素系冷媒を用いることができる。この冷媒ＷＦを本発明の冷却装置１０００に搭載するには、まず、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃの内部空洞と、放熱部４００の内部空洞と、配管７００ａ〜７００とにより形成される空間（ここでは、冷媒密閉空間と呼ぶ）内に、冷媒ＷＦを注入する。次に、真空ポンプ（不図示）などを用いて、前記冷媒密閉空間内から空気を排除する。これにより、冷媒が前記冷却構造の空間内に充満された状態で密閉される。このように、タンク本体１１０の内部を減圧することによって、タンク本体１１０の内部の冷媒ＷＦを飽和状態にすることができる。また、Ｎｏｖｅｃ７０００シリーズのフッ素系冷媒を用いた場合、前記冷却構造の空間内の圧力が０．０６５（ＭＰａ）となり、当該空間内に密閉された冷媒の沸点が２５（℃）となる。冷却装置１０００が２５（℃）の環境下に置かれたとき、受熱部３００ａ〜３００ｃが発熱素子８００ａ〜８００ｃに接していると、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱開始とほぼ同時に冷媒が沸騰し、蒸気が発生する。この結果、前記冷却構造が冷却モジュールとして機能し、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却し始める。
【００３３】
以上のように構成された冷却装置１０００の冷却機能について、図２および図３に基づいて説明する。冷却装置１０００は、冷却機能として、空気を用いて発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却する空冷冷却機能と、冷媒ＷＦを循環経路内に循環させて発熱素子８００ａ〜８００ｃを冷却する沸騰冷却機能（相変化冷却機能ともいう）とを有する。
【００３４】
前者の空冷冷却機能では、まず、ファン部５００ａ、５００ｂを駆動させることにより、筐体９００の外気を図２および図３の紙面左側から筐体９００の内部に取り込み、筐体９００内に取り込まれた外気を図２および図３の紙面右側の筐体９００の外に排出する。このとき、筐体９００内に取り込まれた外気は、筐体９００内に搭載された冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００などの各部材と筐体９００の内面との間を通過する。この間に、筐体９００内に取り込まれた外気が、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱した各部材の熱を冷却する。
【００３５】
このように、空冷冷却機能では、ファン部５００ａ、５００ｂを用いて、筐体９００の外の空気を筐体９００の内部に取り込んで排出することにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却している。
【００３６】
後者の沸騰冷却機能では、前述した循環経路が用いられる。すなわち、この循環経路は、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００が配管７００ａ〜７００ｆにより接続されることにより、ループ状に形成される。
【００３７】
まず、ポンプ２００を駆動すると、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦのうち液相冷媒ＬＷＦが、配管７００ａ〜７００ｃを介して受熱部３００ａ〜３００ｃに供給される。この間、各受熱部３００ａ〜３００ｃは、各発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱している。これにより、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱が、冷媒ＷＦに吸熱される。このとき、液相冷媒ＬＷＦの一部が発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を吸収することにより気化して、気相冷媒ＧＷＦに相変化する。
【００３８】
次に、気相冷媒ＧＷＦを含む状態で冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動力によって、受熱部３００ａ〜３００ｃから流出し、配管７００ｅを介して放熱部４００に流入する。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃから流入する冷媒ＷＦを介して、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受け取り、これを放熱する。これにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱が放熱される。また、このとき、冷媒ＷＦ中の気相冷媒ＧＷＦの一部または全部が液相冷媒ＬＷＦに相変化する。
【００３９】
次に、液相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動力によって、放熱部４００から流出し、配管７００ｆを介して再び冷媒貯蔵タンク１００に流入する。これにより、循環経路を循環した冷媒ＷＦが冷媒貯蔵タンク１００の内部に再び貯留される。
【００４０】
このように、沸騰冷却機能では、ポンプ２００の駆動力によって冷媒ＷＦを前述の循環経路内に循環させることにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を放熱している。なお、本実施の形態では、受熱部３００ａ〜３００ｃや配管７００ａ〜７００ｆも熱伝導性部材で構成することにより、これらの部材自体にも放熱機能を発揮させることができる。これにより、さらに効率よく発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を放熱することができる。
【００４１】
次に、冷媒貯蔵タンク１００の構成について、具体的に説明する。
【００４２】
図１に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０とを含んで構成されている。
【００４３】
タンク本体１１０は、図１（ｄ）〜（ｆ）に示されるように、円筒状に形成された密閉容器である。タンク本体１１０の内部には、冷媒ＷＦが貯留される。具体的には、図１（ｄ）に示されるように、冷媒ＷＦが飽和状態となって、液相冷媒ＬＷＦおよび気相冷媒ＧＷＦが混在した状態でタンク本体１１０の内部に貯留される。なお、説明の便宜上、図１（ｄ）には、気相冷媒ＧＷＦの気泡（Vapor Bubbles：以下、単にＶＢと称する）を示す。
【００４４】
流入管１２０は、図１（ｄ）に示されるように、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。また、流入口１２１が、タンク本体１１０および流入管１２０の結合部に設けられている。この流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させるために設けられている。なお、流入管１２０は、タンク本体１１０と一体に形成されてもよいし、タンク本体１１０と別体で形成されてもよい。
【００４５】
流出口１３０は、図１（ｄ）に示されるように、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。また、流出口１３１が、タンク本体１１０および流出管１３０の結合部に設けられている。この流出口１３１は、タンク本体１１０の内部から冷媒ＷＦを流出させるために設けられている。なお、流出管１３０は、タンク本体１１０と一体に形成されてもよいし、タンク本体１１０と別体で形成されてもよい。
【００４６】
流入口１２１および流出口１３１は、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示されるように、互いに対向する位置に配置されている。
【００４７】
抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止するように設けられている。また、抑止板１４０は、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示されるように、タンク１１０の内部であって流出口１３１の近傍に、流出口１３１に対向するように設けられている。図１（ｄ）〜図１（ｆ）に示されるように、抑止板１４０は、タンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂへ向けてほぼ鉛直に延出するように形成されている。また、図１（ｄ）および図１（ｆ）に示されるように、抑止板１４０の少なくとも一部は、常時、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出している。なお、抑止板１４０は、本発明の抑止部に相当する。
【００４８】
次に、冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入した場合について、説明する。
【００４９】
冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入すると、図１（ｅ）に示されるように、冷媒ＷＦが矢印Ｖ１の方向に流れる。これに併せて、冷媒ＷＦ中に含まれる気相冷媒ＧＷＦは、気泡ＶＢとなってタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて上昇し（図１（ｄ）の矢印Ｖ２を参照）、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【００５０】
また、抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止する。すなわち、図１（ｅ）に示されるように、冷媒ＷＦが矢印Ｖ１の方向に流れてきても、抑止板１４０が矢印Ｖ１の方向の冷媒ＷＦの流れを抑止する。このとき、冷媒ＷＦ中に含まれる気相冷媒ＧＷＦは、矢印Ｖ１の方向の流出口１３１に向かって、上昇しながら気泡ＶＢとなって流れてくるが、抑止部１４０により、この流れが抑止される。これにより、気相冷媒ＧＷＦからなる気泡ＶＢは、抑止板１４０を乗り越えて、抑止板１４０と流出口１３１の間に流出することはない。一方、タンク本体１１０の底面側では、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を矢印Ｖ３、Ｖ４の方向に回り込みながら、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。また、抑止板１４０の少なくとも一部は、常時、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出しているので、気相冷媒ＧＷＦの気泡ＶＢが、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に残ったとしても、当該液面と抑止板１４０との境界部で気泡ＶＢが堰き止められる。
【００５１】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入口１２１と、流出口１３１と、抑止部１４０とを含んで構成される。タンク本体１１０は、内部に冷媒ＷＦを貯留するためのものである。流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させ、流出口１３１は、タンク本体１１０の内部から冷媒ＷＦを流出させる。抑止板１４０は、タンク本体１１０の内部であって流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けられ、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止する。
【００５２】
このように、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００では、抑止板１４０を流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けることで、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止している。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入してきても、当該気相冷媒ＧＷＦが流出口１３１に直接的に流れ込むことを抑止できる。このとき、冷媒ＷＦ中の気相冷媒ＧＷＦは、気泡ＶＢとなってタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦ中を上昇するが、抑止板１４０によって、気泡ＶＢが当該抑止板１４０および流出口１３１の間に流れ込むことが抑止される。一方、タンク本体１１０の底面側では、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、流出口１３１に流れてゆき、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。このように、冷媒貯蔵タンク１００によれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを抑止できる。この結果、例えば、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦを、ポンプを用いて所定の循環経路に循環させる場合であっても、気体を含む冷媒ＷＦがポンプに入ることはないので、ポンプの負荷が著しく小さくなり空転してしまい、ポンプが破損してしまうことを防止できる。したがって、本発明によれば、冷媒ＷＦの循環が良好で、冷却性能に優れた冷媒貯蔵ポンプ１００を提供できる。
【００５３】
本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵ポンプ１００は、例えば筐体９００の高さは１Ｕと非常に薄い冷却装置１０００にも用いた際に特に有効である。前述したように、冷却装置１０００の沸騰冷却機能（相変化冷却機能）では、ポンプ２００の駆動力によって、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００の間を配管７００ａ〜７００ｆにより接続した循環経路に、冷媒ＷＦを循環させている。このとき、当該循環経路内には、液相冷媒ＬＷＦと気相冷媒ＧＷＦとが混在しており、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱量によって気相冷媒ＧＷＦの蒸気発生量や蒸気流速が大きく変動する。本発明の冷媒貯蔵タンク１００では、抑止板１４０を流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けることで、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止している。したがって、冷媒貯蔵タンク１００内で、冷媒ＷＦの気液分離が効率よく行われる。このため、冷媒貯蔵タンク１００内の液相冷媒ＬＷＦの液面の上下変動も少なくなり安定する。このように、本発明の冷媒貯蔵タンク１００を冷却装置１０００に用いたとき、冷却装置１０００の筐体９００の高さがＩＵと非常に薄くても、冷媒ＷＦの気液分離が冷媒貯蔵タンク１００内で効率よく行われる。以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵ポンプ１００は、例えば筐体９００の高さは１Ｕと非常に薄い冷却装置１０００にも用いた際に特に有効である。
【００５４】
また、本発明に実施の形態１における冷媒貯蔵タンク１００において、抑止板１４０の一部が、タンク本体１１０内に貯留された冷媒ＷＦの液面（より具体的には液相冷媒ＬＷＦの液面（図１（ｄ）を参照））上に露出するように設けられている。これにより、気相冷媒ＧＷＦの気泡ＶＢが、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に残ったとしても、当該液面と抑止板１４０との境界部で気泡ＶＢが堰き止められる。この結果、気泡ＶＢが当該抑止板１４０および流出口１３１の間に流れ込むことが抑止される。
【００５５】
また、流出口１３１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側であって、タンク本体１１０の内部に貯留された液相冷媒ＬＷＦの液面とタンク本体１１０の底面１１０ａとの間に設けられている。これにより、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを効率よく抑止できる。
【００５６】
また、流入口１２１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側であって、タンク本体１１０の内部に貯留された液相冷媒ＬＷＦの液面とタンク本体１１０の底面１１０ａとの間に設けられている。これにより、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦに気相冷媒ＧＷＦが含まれている場合、当該気相冷媒ＧＷＦは、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入した時点で、気泡ＶＢとなって液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて上昇し、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。この結果、流入する冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと液相冷媒ＬＷＦとに円滑に分離することができる。
【００５７】
本発明の実施の形態１における冷却装置１０００は、前述したタンク冷媒貯蔵１００に加えて、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ポンプ２００とをさらに備えている。受熱部３００ａ〜３００ｃは、発熱素子８００ａ〜８００ｃに熱的に接続され、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱する。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を、冷媒ＷＦを介して受け取り、これを放熱する。ポンプ２００は、冷媒貯蔵タンク１００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００に冷媒ＷＦを循環させる。
【００５８】
このように、冷媒貯蔵タンク１００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ポンプ２００とで、循環経路を形成し、この循環経路にポンプ２００の駆動力によって冷媒ＷＦを循環させることにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を効率よく放熱することができる。また、前述した冷媒貯蔵タンク１００の効果と同様の効果も奏する。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ａについて、図に基づいて説明する。
【００６０】
図４は、本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ａの構成を示す。図４（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ａの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。図４（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ａの断面図であり、図１（ｅ）に相当する。なお、図４では、図１〜図３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図３に示した符号と同等の符号を付している。
【００６１】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ａは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ａとを含んで構成されている。
【００６２】
ここで、図１（ｄ）、（ｅ）と、図４（ａ）、（ｂ）とを対比する。図１（ｄ）、（ｅ）では、抑止板１４０の一部が、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出するが、タンク本体１１０の天面１１０ｂにつながっていない。これに対して、図４（ａ）、（ｂ）では、抑止板１４０Ａにより、タンク本体１１０の底面１１０ａおよび天面１１０ｂが結合されている。このように、図１（ｄ）、（ｅ）と、図４（ａ）、（ｂ）とでは、抑止板１４０、１４０Ａの構成が異なる。
【００６３】
このように、タンク本体１１０の天面１１０ｂおよび底面１１０ａを抑止板１４０Ａにより結合することにより、タンク本体１１０の剛性を高めることができる。
【００６４】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｂについて、図に基づいて説明する。
【００６５】
図５は、本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｂの構成を示す。図５（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｂの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。図５（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｂの断面図であり、図１（ｆ）に相当する。なお、図５では、図１〜図４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図４に示した符号と同等の符号を付している。
【００６６】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｂは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｂとを含んで構成されている。
【００６７】
ここで、図１（ｄ）、（ｆ）と、図５（ａ）、（ｂ）とを対比する。図１（ｄ）、（ｆ）では、抑止板１４０が、タンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向けて延出して形成されている。また、抑止板１４０の一部が、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出している。これに対して、図５（ａ）、（ｂ）では、抑止板１４０Ｂは、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられている。このように、図１（ｄ）、（ｆ）と、図５（ａ）、（ｂ）とでは、抑止板１４０、１４０Ｂの構成が異なる。
【００６８】
冷媒貯蔵タンク１００Ｂでは、抑止板１４０Ｂを、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けているので、抑止板１４０Ｂを小さくすることができる。
【００６９】
また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、抑止板１４０Ｂは、タンク本体１１０の側面１１０ｃに設けられた保持板１５０によって、保持されている。この保持板１５０は、流出口１３１の近傍であって、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面と流出口１３１との間に、タンク本体１１０の側面１１０ｃから延出するように設けられている。このような保持板１５０を設けることにより、抑止板１４０Ｂをタンク本体１１０に保持することができる。また、保持板１５０を設けることにより、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが抑止板１４０Ｂと流出口１３１の間に流れ込むことを効果的に抑止でき、この結果、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことを抑止できる。
【００７０】
さらに図５（ｂ）に示されるように、保持板１５０には、タンク本体１１０の底面１１０ａと対向する面１５０ａが、タンク本体１１０の底面１１０ａから徐々に離れる斜面となるように、設けられている。これにより、万一、流出口１３１と抑止板１４０Ｂの間に、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流入したとしても、当該気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦを保持板１５０の面１５０ａに沿うように液相冷媒ＬＷＦの液面上に導くことができる。この結果、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことをさらに効率よく抑止できる。
【００７１】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃについて、図に基づいて説明する。
【００７２】
図６は、本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの構成を示す。図６は冷媒貯蔵タンク１００Ｃの断面図であり、図１（ｅ）に相当する。なお、図６では、図１〜図５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図５に示した符号と同等の符号を付している。
【００７３】
図６に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｃは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｃとを含んで構成されている。
【００７４】
ここで、図１（ｅ）と、図６とを対比する。図１（ｅ）では、抑止板１４０が、平板であった。これに対して、図６では、抑止板１４０Ｃは、凹湾曲部１４１を有している。このように、図１（ｅ）と、図６とでは、抑止板１４０、１４０Ｃの構成が異なる。
【００７５】
図６に示されるように、凹湾曲部１４１は、抑止板１４０Ｃのうち、流出口１３１と対向する面に対して反対側の面が凹となるように、抑止板１４０Ｃに形成されている。
【００７６】
気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦが抑止板１４０Ｃにぶつかると、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが気泡ＢＭとなって湾曲部１４１の曲面の内側に渦巻く。そして、この気泡ＢＭは、抑止板１４０Ｃの湾曲部１４１の曲面に沿って液相冷媒ＬＷＦの液面まで上昇する。一方、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、矢印Ｖ５、６に沿って流出口１３１に流れてゆき、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。このように、抑止板１４０Ｃに湾曲部１４１を設けたことにより、冷媒ＷＦに含まれる気泡ＢＭを円滑に液相冷媒ＬＷＦの液面まで導くことができる。これにより、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことをさらに効率よく抑止できる。
【００７７】
次に、第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの変形例について説明する。図７は、第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの変形例１００Ｄの構成を示す。図７は冷媒貯蔵タンク１００Ｄの断面図であり、図１（ｅ）および図６に相当する。なお、図７では、図１〜図６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図６に示した符号と同等の符号を付している。
【００７８】
図７に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｄは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｄとを含んで構成されている。
【００７９】
ここで、図６と、図７とを対比する。図６では、抑止板１４０Ｃは、凹湾曲部１４１のみを有している。これに対して、図７では、抑止板１４０Ｄは、２つの湾曲部１４１、１４２を有している。このように、図６と、図７とでは、抑止板１４０Ｃ、１４０Ｄの構成が異なる。
【００８０】
図７に示されるように、抑止板１４０Ｄには、凹湾曲部１４１に加えて、凸湾曲部１４２が設けられている。すなわち、凸湾曲部１４２は、抑止板１４０Ｄのうち、流出口１３１と対向する面が凸となるように、抑止板１４０Ｄに形成さられている。
【００８１】
これにより、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、矢印Ｖ５、６に沿ってより円滑に流出口１３１に流れるので、より円滑に液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）を流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出させることができる。
【００８２】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｅについて、図に基づいて説明する。
【００８３】
図８は、本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｅの構成を示す。図８は冷媒貯蔵タンク１００Ｅの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。なお、図８では、図１〜図７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図７に示した符号と同等の符号を付している。
【００８４】
図８に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｅは、タンク本体１１０と、流入管１２０Ａと、流入口１２１Ａと、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０とを含んで構成されている。
【００８５】
ここで、図１（ｄ）と図８とを対比する。図１（ｄ）では、流入口１２１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。これに対して、図８では、流入口１２１Ａは、タンク本体の底面１１０ａ側に設けられていない。このように、図１（ｄ）と、図８とでは、流入口１２１、１２１Ａの配置場所が異なる。
【００８６】
図８に示されるように、流入口１２１Ａは、液相冷媒ＬＷＦの液面上に露出するように設けられている。これにより、流入口１２１Ａから流入する冷媒ＷＦに気相冷媒ＧＷＦが含まれている場合、流入する冷媒ＷＦのうちで気相冷媒ＧＷＦは、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦにそのまま吸収される。一方、流入する冷媒ＷＦのうちで液相冷媒ＬＷＦは、気相冷媒ＧＷＦよりも比重が重いため、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦに流れ込む。この結果、流入する冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと液相冷媒ＬＷＦとに円滑に分離することができる。また、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面と流入口１２０Ａａとの間の距離を調整することで、流入する冷媒ＷＦのうちの液相冷媒ＬＷＦがタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて落下した際に生じる気泡ＶＢを低減することができる。また、流入口１２１Ａは液相冷媒ＬＷＦの液面上に露出しているので、流入する液相冷媒ＬＷＦが流入管１２０Ａを逆流しない。
【００８７】
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆについて、図に基づいて説明する。
【００８８】
図９は、本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆの構成を示す。
【００８９】
図９（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆの上面図であり、図９（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆの側面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）の矢視Ａ２を示す図である。また、図９（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ａ）のＢ２−Ｂ２切断面で切断したときの断面図である。図９（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ｂ）のＣ２−Ｃ２切断面で切断したときの断面図である。図９（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ｂ）のＤ２−Ｄ２切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図９（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｆ内に貯留された状態を示す。
【００９０】
図９に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｆは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、循環路形成部１７０とを含んで構成されている。
【００９１】
ここで、図１と図９とを比較する。図１では、抑止板１４０がタンク本体１１０の内部に設けられていた。これに対して、図９では、循環路形成部１７０が設けられている点で、図１とは相違する。
【００９２】
図９（ａ）〜（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の中央部に設けられている。図９（ｄ）および図９（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の内径よりも小さい円筒状の側面１７０ａと天面１７０ｂとにより構成されている。循環路形成部１７０を設けることにより、図９（ｅ）に矢印で示すように、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図９（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の一部である。ただし、循環路形成部１７０を、タンク本体１１０とは別の部材により形成してもよい。なお、循環路形成部１７０は、本発明の抑止部に相当する。
【００９３】
なお、図９では、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられているが、これに限定されない。すなわち、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液量に応じて、循環路形成部１７０が、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦから露出してもよい。
【００９４】
本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆでは、循環路形成部１７０を設けることにより、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図９（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。
【００９５】
このように、循環路形成部１７０を設けたことにより、冷媒ＷＦをタンク本体１１０の内部で循環させることができる。これにより、冷媒ＷＦが流入口１２１に流入してから流出口１３１より流出するまでの時間を、長くすることができる。また、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する距離も、大きくすることができる。気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦは、循環路を循環しながら、気泡ＢＭとなって、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇して、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【００９６】
以上の通り、本発明では、冷媒ＷＦの循環路を形成したことにより、流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する時間と距離を大きくしている。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合であっても、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部に形成された循環路を循環する過程で、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０の内部の気相冷媒GＷＦに吸収させることができる。この結果、冷媒貯蔵タンク１００Ｆによれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを効率よく抑止できる。
【００９７】
また、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の一部である。このように、循環路形成部１７０をタンク本体１１０と一体に形成することにより、部品点数を削減でき、軽量化することができる。
【００９８】
次に、本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆの変形例１００Ｇについて、図に基づいて説明する。図１０は、冷媒貯蔵タンク１００Ｇの構成を示す。
【００９９】
図１０（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇの上面図であり、図１０（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇの側面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の矢視Ａ３を示す図である。また、図１０（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ａ）のＢ３−Ｂ３切断面で切断したときの断面図である。図１０（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ｂ）のＣ３−Ｃ３切断面で切断したときの断面図である。図１０（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ｂ）のＤ３−Ｄ３切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１０（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｇ内に貯留された状態を示す。
【０１００】
図１０に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｇは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、循環路形成部１７０Ａとを含んで構成されている。
【０１０１】
ここで、図９と図１０とを比較する。図９では、循環路形成部１７０は、円筒状の側面１７０ａと天面１７０ｂとにより構成されている。これに対して、図１０では、循環路形成部１７０Ａは、円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成されている。
【０１０２】
図１０（ａ）〜（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａは、タンク本体１１０の中央部に設けられている。図１０（ｄ）および図１０（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａは、タンク本体１１０の内径よりも小さい円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成されている。循環路形成部１７０Ａを設けることにより、図１０（ｅ）の矢印で示すように、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図１０（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。なお、循環路形成部１７０Ａは、本発明の抑止部に相当する。
【０１０３】
このとき、冷媒貯蔵タンク１００Ｇでは、循環路形成部１７０Ａを円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成したので、図１０（ｄ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａの側面１７０Ａａによって斜面が形成される。すなわち、循環路形成部１７０Ａは、循環路の幅がタンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向かうにつれて広がるように形成されている。
【０１０４】
そして、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１からタンク本体１１０内に流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが、循環路を循環する過程で、気泡ＶＢとなって、タンク本体１１０の底面１１０ａ側からタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇していく。このとき、循環路の幅がタンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向かうにつれて広がるように形成されているので、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて気泡ＶＢを効率よく導くことができる。この結果、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。
【０１０５】
＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈについて、図に基づいて説明する。
【０１０６】
図１１は、本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈの構成を示す。
【０１０７】
図１１（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈの上面図であり、図１１（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈの側面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の矢視Ａ４を示す図である。また、図１１（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈを図１１（ａ）のＢ４−Ｂ４切断面で切断したときの断面図である。図１１（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図１１（ｂ）のＣ４−Ｃ４切断面で切断したときの断面図である。図１１（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈを図１１（ｂ）のＤ４−Ｄ４切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１１（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｈ内に貯留された状態を示す。
【０１０８】
図１１に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｈは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流出管１３０と、迂回路形成部１８０とを含んで構成されている。
【０１０９】
ここで、図９と図１１とを比較する。図９では、循環路形成部１７０が冷媒貯蔵タンク１００Ｆに設けられている。これに対して、図１１では、迂回路形成部１８０が冷媒貯蔵タンク１００Ｈに形成されている点で、図９とは相違する。また、タンク本体の形状が異なる。すなわち、図９では、タンク本体１１０は、円筒形状であった。これに対して、図１１では、タンク本体１１０Ａは、四角柱筒形状である。
【０１１０】
図１１（ａ）〜（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０Ａの中央部に設けられている。図１１（ｄ）および図１１（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０は、３枚の側面１８０ａと天面１８０ｂとにより構成されている。迂回路形成部１８０の各側面１８０ａは、タンク本体１１０の底面１１０ａに対してほぼ垂直な方向に延出するように、設けられている。迂回路形成部１８０を設けることにより、図１１（ｅ）に矢印で示すように、冷媒ＷＦの迂回路が形成される。この迂回路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０Ａの内部で、図１１（ｅ）内の矢印の方向に迂回させて、流出口１３１に導く。なお、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０の一部である。ただし、迂回路形成部１８０を、タンク本体１１０とは別の部材により形成してもよい。なお、迂回路形成部１８０は、本発明の抑止部に相当する。
【０１１１】
なお、図１１では、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられているが、これに限定されない。すなわち、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液量に応じて、迂回路形成部１８０が、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦから露出してもよい。
【０１１２】
このように、迂回路形成部１８０を設けたことにより、冷媒ＷＦをタンク本体１１０の内部で迂回させることができる。これにより、冷媒ＷＦが流入口１２１に流入してから流出口１３１より流出するまでの時間を、長くすることができる。また、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する距離も、大きくすることができる。気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１からタンク本体１１０Ａ内に流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦは、迂回路を流動しながら、気泡ＢＭとなって、タンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇して、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【０１１３】
以上の通り、本発明では、迂回路形成部１８０を設けて冷媒ＷＦの迂回路を形成したことにより、流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０Ａの内部で流動する時間と距離を大きくしている。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合であっても、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦがタンク本体１１０Ａの内部に形成された迂回路を流動する過程で、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。この結果、冷媒貯蔵タンク１００Ｈによれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｈの内部から流出することを効率よく抑止できる。
【０１１４】
また、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０Ａの一部である。このように、迂回路形成部１８０をタンク本体１１０Ａと一体に形成することにより、部品点数を削減でき、軽量化することができる。
【０１１５】
次に、本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈの変形例１００Ｉについて、図に基づいて説明する。図１２は、冷媒貯蔵タンク１００Ｉの構成を示す。
【０１１６】
図１２（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉの上面図であり、図１２（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉの側面図であり、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の矢視Ａ５を示す図である。また、図１２（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ａ）のＢ５−Ｂ５切断面で切断したときの断面図である。図１２（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ｂ）のＣ５−Ｃ５切断面で切断したときの断面図であり。図１２（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ｂ）のＤ５−Ｄ５切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１２（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｉ内に貯留された状態を示す。
【０１１７】
図１２に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｉは、タンク本体１１０Ａと、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、迂回路形成部１８０Ａとを含んで構成されている。
【０１１８】
ここで、図１１と図１２とを比較する。図１１では、迂回路形成部１８０の３枚の側面１８０ａは、タンク本体１１０の底面１１０ａに対してほぼ垂直な方向に延出するように、設けられている。これに対して、図１２では、迂回路形成部１８０Ａの３枚の側面は、タンク本体１１０の底面１１０Ａａに対して、ほぼ垂直に設けられていない。すなわち、図１１と図１２とでは、迂回路形成部１８０、１８０Ａの構成が異なる。
【０１１９】
図１２（ａ）〜（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａは、タンク本体１１０Ａの中央部周辺に設けられている。図１２（ｄ）および図１２（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａは、３枚の側面１８０Ａａと天面１８０Ａｂとにより構成されている。また、３枚の側面１８０Ａａの一端部がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａに結合され、３枚の側面１８０Ａａの他端部が天面１８０Ａｂに結合されている。これら３枚の側面１８０Ａａは、図１２（ｄ）に示されるように、斜面となる。これにより、迂回路形成部１８０Ａを設けることにより、図１２（ｅ）の矢印で示すように、冷媒ＷＦの迂回路が形成される。この迂回路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０Ａの内部で、図１２（ｅ）内の矢印の方向に迂回させて、流出口１３１に導く。なお、迂回路形成部１８０Ａは、本発明の抑止部に相当する。
【０１２０】
このとき、冷媒貯蔵タンク１００Ｉでは、迂回路形成部１８０Ａを前述したように３枚の側面１８０Ａａと天面１８０Ａｂとにより構成したので、図１２（ｄ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａの側面１８０Ａａによって斜面が形成される。すなわち、迂回路形成部１８０Ａは、迂回路の幅がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａから天面１１０Ａｂに向かうにつれて広がるように形成されている。
【０１２１】
そして、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが、迂回路を流動する過程で、気泡ＶＢとなって、タンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａ側からタンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇していく。このとき、迂回路の幅がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａから天面１１０Ａｂに向かうにつれて広がるように形成されているので、タンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて気泡ＶＢを効率よく導くことができる。この結果、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。
【０１２２】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１２３】
冷却装置１０００は、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合するものとして説明した。しかしながら、冷却装置１０００は、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合することが限定されるものではなくて、その他の規格や独自の大きさで構成されてもよい。
【０１２４】
第１〜第５の実施の形態では、タンク本体１１０の形状を円筒形状として説明した。また、第６の実施の形態では、タンク本体１１０Ａの形状を角柱筒形状として説明した。しかしながら、第１〜第５の実施の形態におけるタンク本体を、角柱筒形状で構成してもよい。また、第６の実施の形態におけるタンク本体を、円筒形状で構成してもよい。
【０１２５】
また、流入口および流出口の配置関係は、第１〜第６の実施の形態で示した形態に限定されない。例えば、流入口と流出口を並べて配置してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１００、１００Ａ〜１００Ｉ 冷媒貯蔵タンク
１１０ タンク本体
１２０、１２０Ａ 流入管
１２１、１２１Ａ 流入口
１３０ 流出管
１３１ 流出口
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ 抑止板
１５０ 保持板
１７０、１７０Ａ 循環路形成部
１８０、１８０Ａ 迂回路形成部
２００ ポンプ
３００ａ〜３００ｃ 受熱部
４００ 放熱部
５００ａ、５００ｂ ファン部
６００ 基材
７００ａ〜７００ｆ 配管
８００ａ〜８００ｃ 発熱素子
１０００ 冷却装置
ＷＦ 冷媒
ＧＷＦ 気相冷媒
ＬＷＦ 液相冷媒
ＶＢ 気泡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒貯蔵タンクおよびこれを用いた冷却装置に関し、特に、内部に冷媒を貯留するタンク等の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器やパソコンなどの電子装置は、一度に大量の演算を高速に行うなど、高性能化や高機能化が急速に進んできている。これに伴い、電子機器に搭載されている部品のうち、特に中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）などの発熱素子は、非常に高く発熱する傾向にある。
【０００３】
このような電子装置において、発熱素子を冷媒によって冷却する技術が知られている。この冷却技術では、電子装置内にポンプを設け、このポンプの駆動力により冷媒を電子装置内に循環させている。これにより、循環する冷媒と発熱素子との間で熱交換が行われ、発熱素子が冷却される。このとき、発熱素子の発熱量によって、必要な冷媒の量が異なってくる。
【０００４】
このため、近年の冷却技術では、ポンプに加え、冷媒を貯留するタンクを電子装置内に設けて、ポンプの駆動力によって冷媒をタンクから電子機器内に循環させる技術が採用されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００５】
具体的には、特許文献１には、受熱部と一体のポンプ（受熱一体ポンプ２１）によって、タンク（リザーブタンク１１）内に貯留された冷媒を、ポンプ（２１）、２つの放熱器（２２、２３）およびタンク（１１）の間で循環させて、受熱部（受熱一体ポンプ２１）により受熱された発熱素子の発熱を放熱する技術が開示されている。このとき、タンク（１１）に冷媒が流入する流入口（配管１７ｂおよびリザーブタンク１１の結合部）と、タンク（１１）から冷媒が流出する流出口（配管１７ｃおよびリザーブタンク１１の結合部）は、互いにほぼ直交するように設けられている。これにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止している。
【０００６】
また、特許文献２には、ポンプ（６）によって、放熱部と一体のタンク（４、５）内に貯留された冷媒を、ポンプ（６）、受熱部（２）および前記タンク（４、５）の間で循環させて、受熱部（２）により受熱された発熱素子（１）の発熱を放熱する技術が開示されている。このとき、タンクに冷媒が流入する流入口（気液混合流入口）と、タンクから冷媒が流出する流出口（液冷媒流出口）との間は、貫通穴４３ａを有した仕切り板４３によって分離されている。これにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０７８８１号公報（特に、段落［００２７］、段落［００３２］−［００３７］、図３−５）
【特許文献２】特許４６８２８５８号公報（特に、段落［００１７］、段落［００２６］、図１、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の通り、特許文献１に記載の技術では、タンクの流入口および流出口の配置を工夫することにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止することはできる。しかしながら、流入口から流入する冷媒に気泡が含まれていた場合、気泡が流出口に回り込んでポンプに流出されてしまうことがあった。この結果、ポンプの性能の低下してしまい、当該ポンプが破損してしまうという問題があった。特に、気泡を含む冷媒がポンプ内に流入してしまうと、ポンプの負荷が著しく小さくなり空転してしまい、ポンプが破損してしまう。
【０００９】
特許文献２に記載の技術では、タンクの流入口と流出口の間に仕切り板を設けることにより、流入口から流入する冷媒が直接的に流出口に流れ込むことを抑止することはできる。しかし、流入口から流入する冷媒に気泡が含まれていた場合、気泡が流出口に回り込んでポンプに流出されてしまうことがあった。この結果、ポンプの性能が低下してしまし、ポンプが破損してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、気体を含む冷媒がポンプに流入することを回避し、冷媒の循環に優れた冷媒貯蔵タンクこれを用いたおよび冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の冷媒貯蔵タンクは、内部に冷媒を貯留するためのタンク本体と、前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、前記タンク本体の内部であって前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備える。
【００１２】
本発明の冷却装置は、冷媒を貯留するタンクと、発熱素子に熱的に接続され、前記発熱素子の発熱を受熱する受熱部と、前記受熱部により受熱された前記発熱素子の発熱を、前記冷媒を介して受け取り、これを放熱する放熱部と、前記タンク、前記受熱部および前記放熱部に前記冷媒を循環させるポンプとを備え、前記タンクは、冷媒の循環方向に対して前記ポンプの上流側に配置され、内部に前記冷媒を貯留するためのタンク本体と、前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、冷媒の循環が良好で、冷却性能に優れた冷媒貯蔵ポンプおよびこれを用いた冷却装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの変形例の構成を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンクの構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００および冷却装置１０００について、図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００の構成を示す。図１（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００の上面図であり、図１（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００の側面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の矢視Ａ１を示す図である。また、図１（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ａ）のＢ１−Ｂ１切断面で切断したときの断面図である。図１（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ｂ）のＣ１−Ｃ１切断面で切断したときの断面図である。図１（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００を図１（ｂ）のＤ１−Ｄ１切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１（ｄ）〜（ｆ）では、冷媒がタンク１００内に貯留された状態を示す。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の構成を模式的に示す平面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の構成を模式的に示す側面図である。
【００１８】
ここで、説明の便宜上、まず、図２および図３を参照して、冷却装置１０００の構成について説明し、その後に冷媒貯蔵タンク１００の構成について図１を用いて具体的に説明する。なお、図３は、主として、図２で示された冷却装置１０００の構成要素間の接続関係を説明するのに用いる。このため、図３では、冷却装置１０００の各構成要素の配置関係において、図２と整合性をとらず、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ、３００ｃおよび放熱部４００を示している。また、紙面の都合上、図３では、受熱部３００ｂを省略している。
【００１９】
図２および図３に示されるように、冷却装置１０００は、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃと、筐体９００を含んで構成される。そして、図３に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃとが、筐体９００の内部に収容されている。なお、便宜上、図２では、筐体９００を省略している。
【００２０】
ここで、冷却装置１０００は、例えば、コンピュータシステムのサーバ装置やディスク装置やネットワーク機器等の電子装置に搭載されるラック（不図示）に取り付けられるものとする。これらの電子装置には、ＥＩＡ（Electronic Industries Alliance：米国電子工業会）規格の１９インチラックが多く使用されているので、ここでも、冷却装置１０００はＥＩＡ標準１９インチラックに適合するものとする。このとき、ＥＩＡ標準１９インチラックは、ラック本体に設置される装置の幅が１９インチ（約４８２．６ｍｍ）、その高さが１．７５インチ（約４４．４５ｍｍ：「１Ｕ」と呼ぶ）の倍数（１Ｕ、２Ｕ、・・・、ｎＵ：ｎは正の整数）となるように設定されている。なお、以下、冷却装置１０００の筐体９００の高さを１Ｕとして説明する。
【００２１】
また、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００は、配管７００ａ〜７００ｆによって接続されている。そして、受熱部３００ａ〜３００ｃおび放熱部４００は、後で説明するように、内部は中空状に形成されており、空洞となっている。また、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃの内部空洞と、放熱部４００の内部空洞と、配管７００ａ〜７００とにより形成される空間内に、冷媒（Working Fluid：以下ＷＦと称する。）が密閉された状態で閉じこめられている。特に、後述するように、冷媒貯蔵タンク１００の内部には冷媒ＷＦが貯留され、この貯留された冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動によって、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００の間を密閉された状態で所定の循環方向（図２の矢印Ｘ１〜Ｘ４、図３の矢印Ｙ１〜Ｙ４）に相変化（液相←→気相）しながら循環する。なお、以下の説明では、特に冷媒ＷＦの液相状態と気相状態を区別するときは、液相状態の冷媒ＷＦを液相冷媒ＬＷＦ、気相状態の冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと呼ぶ。
【００２２】
次に、冷却装置１０００の各構成要素について、図２および図３に基づいて、具体的に説明する。
【００２３】
冷媒貯蔵タンク１００は、内部に冷媒ＷＦを貯留する。なお、この冷媒貯蔵タンク１００の詳細な構成については、後で図１を用いて、具体的に説明する。
【００２４】
ポンプ２００は、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦを冷却装置１０００内で循環させる動力源である。具体的には、ポンプ２００は、タンク２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００に冷媒ＷＦを循環させる。すなわち、冷媒ＷＦの循環経路が、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００との間をループ状に配管７００ａ〜７００ｆで接続されることにより、構成される。ポンプ２００は、この循環経路に冷媒ＷＦを循環させる。
【００２５】
受熱部３００ａ〜３００ｃは、基材６００に取り付けられた発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱する。図３に示されるように、受熱部３００ａ〜３００ｃの各々は、発熱素子８００ａ〜８００ｃの上に取り付けられている。受熱部３００ｂの構成については、前述の通り、紙面の便宜上、図３に示していないが、受熱部３００ｂも、他の受熱部３００ａ、３００ｃと同様に、発熱素子８００ｂの上に取り付けられている。受熱部３００ａ〜３００ｃの内部は中空状であり、空洞となっている。受熱部３００ａ〜３００ｃの空洞内部には、ポンプ２００の駆動により冷媒貯蔵タンク１００から供給される冷媒ＷＦが流れ込む。受熱部３００ａ〜３００ｃの材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００２６】
放熱部４００は、受熱部３００ｃに配管７００ｅを介して接続されている。放熱部４００の内部は中空状であり、空洞となっている。放熱部４００の空洞内部には、ポンプ２００の駆動により冷媒貯蔵タンク１００から供給される冷媒ＷＦが流れ込む。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を、冷媒ＷＦを介して受け取り、これを放熱する。放熱部４００の材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００２７】
ファン部５００ａ、５００ｂは、図３に示されるように、筐体９００の端部側に設けられている。また、ファン部５００ａ、５００ｂは、図２および図３の紙面左側から筐体９００内部に空気を吸い入れて、図２および図３の紙面右側に向けて、矢印Ｚ１、Ｚ２の方向に排出する。
【００２８】
基材６００は、板状に形成されたプリント配線基板である。この基材６００は、前述の通り、発熱素子８００ａ〜８００ｃを実装できるように構成されている。基材６００の材料には、例えばガラスエポキシなどの難燃性材料が用いられる。
【００２９】
配管７００ａ〜７００ｆは、図２および図３に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００を接続する。具体的には、配管７００ａは冷媒貯蔵タンク１００およびポンプ２００の間を接続する。また、配管７００ｂはポンプ２００および受熱部３００ａの間を接続する。配管７００ｃは受熱部３００ａおよび受熱部３００ｂの間を接続する。配管７００ｄは受熱部３００ｂおよび受熱部３００ｃの間を接続する。配管７００ｅは受熱部７００ｃおよび放熱部４００の間を接続する。配管７００ｆは放熱部４００および冷媒貯蔵タンク１００の間を接続する。このように、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００が配管７００ａ〜７００ｆにより接続されることにより、ループ状の循環経路が形成される。そして、冷媒ＷＦがポンプ２００の駆動力によって当該循環経路内を密閉された状態で相変化（液相←→気相）しながら循環する。なお、配管７００ａ〜７００ｆの材料には、熱伝導性材料（例えばアルミニウム合金など）が用いられる。
【００３０】
発熱素子８００ａ〜８００ｃは、例えばＣＰＵやＭＣＭなど、動作すると高い熱を発する素子である。また、発熱素子８００ａ〜８００ｃは、例えば発熱素子用のソケット（不図示）を介して、基材６００に着脱可能に取り付けられる。
【００３１】
筐体９００は、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ファン部５００ａ、５００ｂと、基材６００と、配管７００ａ〜７００ｆと、発熱素子８００ａ〜８００ｃとを収容する。筐体９００の材料には、アルミニウム合金材など、熱伝導性の高い金属が用いられる。また、筐体９００は、前述の通り、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合しており、当該筐体９００の高さを１Ｕである。
【００３２】
冷媒ＷＦは、例えば高分子材料などにより構成されており、高温になると気化し、低温になると液化する特性を有している。冷媒ＷＦには、例えば、住友スリーエム株式会社のＮｏｖｅｃ（登録商標）７０００シリーズのフッ素系冷媒を用いることができる。この冷媒ＷＦを本発明の冷却装置１０００に搭載するには、まず、冷媒貯蔵タンク１００と、ポンプ２００と、受熱部３００ａ〜３００ｃの内部空洞と、放熱部４００の内部空洞と、配管７００ａ〜７００とにより形成される空間（ここでは、冷媒密閉空間と呼ぶ）内に、冷媒ＷＦを注入する。次に、真空ポンプ（不図示）などを用いて、前記冷媒密閉空間内から空気を排除する。これにより、冷媒が前記冷却構造の空間内に充満された状態で密閉される。このように、タンク本体１１０の内部を減圧することによって、タンク本体１１０の内部の冷媒ＷＦを飽和状態にすることができる。また、Ｎｏｖｅｃ７０００シリーズのフッ素系冷媒を用いた場合、前記冷却構造の空間内の圧力が０．０６５（ＭＰａ）となり、当該空間内に密閉された冷媒の沸点が２５（℃）となる。冷却装置１０００が２５（℃）の環境下に置かれたとき、受熱部３００ａ〜３００ｃが発熱素子８００ａ〜８００ｃに接していると、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱開始とほぼ同時に冷媒が沸騰し、蒸気が発生する。この結果、前記冷却構造が冷却モジュールとして機能し、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却し始める。
【００３３】
以上のように構成された冷却装置１０００の冷却機能について、図２および図３に基づいて説明する。冷却装置１０００は、冷却機能として、空気を用いて発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却する空冷冷却機能と、冷媒ＷＦを循環経路内に循環させて発熱素子８００ａ〜８００ｃを冷却する沸騰冷却機能（相変化冷却機能ともいう）とを有する。
【００３４】
前者の空冷冷却機能では、まず、ファン部５００ａ、５００ｂを駆動させることにより、筐体９００の外気を図２および図３の紙面左側から筐体９００の内部に取り込み、筐体９００内に取り込まれた外気を図２および図３の紙面右側の筐体９００の外に排出する。このとき、筐体９００内に取り込まれた外気は、筐体９００内に搭載された冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００などの各部材と筐体９００の内面との間を通過する。この間に、筐体９００内に取り込まれた外気が、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱した各部材の熱を冷却する。
【００３５】
このように、空冷冷却機能では、ファン部５００ａ、５００ｂを用いて、筐体９００の外の空気を筐体９００の内部に取り込んで排出することにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を冷却している。
【００３６】
後者の沸騰冷却機能では、前述した循環経路が用いられる。すなわち、この循環経路は、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００が配管７００ａ〜７００ｆにより接続されることにより、ループ状に形成される。
【００３７】
まず、ポンプ２００を駆動すると、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦのうち液相冷媒ＬＷＦが、配管７００ａ〜７００ｃを介して受熱部３００ａ〜３００ｃに供給される。この間、各受熱部３００ａ〜３００ｃは、各発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱している。これにより、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱が、冷媒ＷＦに吸熱される。このとき、液相冷媒ＬＷＦの一部が発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を吸収することにより気化して、気相冷媒ＧＷＦに相変化する。
【００３８】
次に、気相冷媒ＧＷＦを含む状態で冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動力によって、受熱部３００ａ〜３００ｃから流出し、配管７００ｅを介して放熱部４００に流入する。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃから流入する冷媒ＷＦを介して、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受け取り、これを放熱する。これにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱が放熱される。また、このとき、冷媒ＷＦ中の気相冷媒ＧＷＦの一部または全部が液相冷媒ＬＷＦに相変化する。
【００３９】
次に、液相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが、ポンプ２００の駆動力によって、放熱部４００から流出し、配管７００ｆを介して再び冷媒貯蔵タンク１００に流入する。これにより、循環経路を循環した冷媒ＷＦが冷媒貯蔵タンク１００の内部に再び貯留される。
【００４０】
このように、沸騰冷却機能では、ポンプ２００の駆動力によって冷媒ＷＦを前述の循環経路内に循環させることにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を放熱している。なお、本実施の形態では、受熱部３００ａ〜３００ｃや配管７００ａ〜７００ｆも熱伝導性部材で構成することにより、これらの部材自体にも放熱機能を発揮させることができる。これにより、さらに効率よく発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を放熱することができる。
【００４１】
次に、冷媒貯蔵タンク１００の構成について、具体的に説明する。
【００４２】
図１に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０とを含んで構成されている。
【００４３】
タンク本体１１０は、図１（ｄ）〜（ｆ）に示されるように、円筒状に形成された密閉容器である。タンク本体１１０の内部には、冷媒ＷＦが貯留される。具体的には、図１（ｄ）に示されるように、冷媒ＷＦが飽和状態となって、液相冷媒ＬＷＦおよび気相冷媒ＧＷＦが混在した状態でタンク本体１１０の内部に貯留される。なお、説明の便宜上、図１（ｄ）には、気相冷媒ＧＷＦの気泡（Vapor Bubbles：以下、単にＶＢと称する）を示す。
【００４４】
流入管１２０は、図１（ｄ）に示されるように、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。また、流入口１２１が、タンク本体１１０および流入管１２０の結合部に設けられている。この流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させるために設けられている。なお、流入管１２０は、タンク本体１１０と一体に形成されてもよいし、タンク本体１１０と別体で形成されてもよい。
【００４５】
流出口１３０は、図１（ｄ）に示されるように、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。また、流出口１３１が、タンク本体１１０および流出管１３０の結合部に設けられている。この流出口１３１は、タンク本体１１０の内部から冷媒ＷＦを流出させるために設けられている。なお、流出管１３０は、タンク本体１１０と一体に形成されてもよいし、タンク本体１１０と別体で形成されてもよい。
【００４６】
流入口１２１および流出口１３１は、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示されるように、互いに対向する位置に配置されている。
【００４７】
抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止するように設けられている。また、抑止板１４０は、図１（ｄ）および図１（ｅ）に示されるように、タンク１１０の内部であって流出口１３１の近傍に、流出口１３１に対向するように設けられている。図１（ｄ）〜図１（ｆ）に示されるように、抑止板１４０は、タンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂへ向けてほぼ鉛直に延出するように形成されている。また、図１（ｄ）および図１（ｆ）に示されるように、抑止板１４０の少なくとも一部は、常時、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出している。なお、抑止板１４０は、本発明の抑止部に相当する。
【００４８】
次に、冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入した場合について、説明する。
【００４９】
冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入すると、図１（ｅ）に示されるように、冷媒ＷＦが矢印Ｖ１の方向に流れる。これに併せて、冷媒ＷＦ中に含まれる気相冷媒ＧＷＦは、気泡ＶＢとなってタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて上昇し（図１（ｄ）の矢印Ｖ２を参照）、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【００５０】
また、抑止板１４０は、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止する。すなわち、図１（ｅ）に示されるように、冷媒ＷＦが矢印Ｖ１の方向に流れてきても、抑止板１４０が矢印Ｖ１の方向の冷媒ＷＦの流れを抑止する。このとき、冷媒ＷＦ中に含まれる気相冷媒ＧＷＦは、矢印Ｖ１の方向の流出口１３１に向かって、上昇しながら気泡ＶＢとなって流れてくるが、抑止部１４０により、この流れが抑止される。これにより、気相冷媒ＧＷＦからなる気泡ＶＢは、抑止板１４０を乗り越えて、抑止板１４０と流出口１３１の間に流出することはない。一方、タンク本体１１０の底面側では、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を矢印Ｖ３、Ｖ４の方向に回り込みながら、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。また、抑止板１４０の少なくとも一部は、常時、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出しているので、気相冷媒ＧＷＦの気泡ＶＢが、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に残ったとしても、当該液面と抑止板１４０との境界部で気泡ＶＢが堰き止められる。
【００５１】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００は、タンク本体１１０と、流入口１２１と、流出口１３１と、抑止部１４０とを含んで構成される。タンク本体１１０は、内部に冷媒ＷＦを貯留するためのものである。流入口１２１は、タンク本体１１０の内部に冷媒ＷＦを流入させ、流出口１３１は、タンク本体１１０の内部から冷媒ＷＦを流出させる。抑止板１４０は、タンク本体１１０の内部であって流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けられ、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止する。
【００５２】
このように、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００では、抑止板１４０を流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けることで、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止している。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入してきても、当該気相冷媒ＧＷＦが流出口１３１に直接的に流れ込むことを抑止できる。このとき、冷媒ＷＦ中の気相冷媒ＧＷＦは、気泡ＶＢとなってタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦ中を上昇するが、抑止板１４０によって、気泡ＶＢが当該抑止板１４０および流出口１３１の間に流れ込むことが抑止される。一方、タンク本体１１０の底面側では、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、流出口１３１に流れてゆき、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。このように、冷媒貯蔵タンク１００によれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを抑止できる。この結果、例えば、冷媒貯蔵タンク１００に貯留されている冷媒ＷＦを、ポンプを用いて所定の循環経路に循環させる場合であっても、気体を含む冷媒ＷＦがポンプに入ることはないので、ポンプの負荷が著しく小さくなり空転してしまい、ポンプが破損してしまうことを防止できる。したがって、本発明によれば、冷媒ＷＦの循環が良好で、冷却性能に優れた冷媒貯蔵ポンプ１００を提供できる。
【００５３】
本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵ポンプ１００は、例えば筐体９００の高さは１Ｕと非常に薄い冷却装置１０００にも用いた際に特に有効である。前述したように、冷却装置１０００の沸騰冷却機能（相変化冷却機能）では、ポンプ２００の駆動力によって、冷媒貯蔵タンク１００、ポンプ２００、受熱部３００ａ〜３００ｃ、放熱部４００の間を配管７００ａ〜７００ｆにより接続した循環経路に、冷媒ＷＦを循環させている。このとき、当該循環経路内には、液相冷媒ＬＷＦと気相冷媒ＧＷＦとが混在しており、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱量によって気相冷媒ＧＷＦの蒸気発生量や蒸気流速が大きく変動する。本発明の冷媒貯蔵タンク１００では、抑止板１４０を流出口１３１の近傍に流出口１３１に対向して設けることで、冷媒ＷＦが流入口１２１から流出口１３１へ直接的に流れることを抑止している。したがって、冷媒貯蔵タンク１００内で、冷媒ＷＦの気液分離が効率よく行われる。このため、冷媒貯蔵タンク１００内の液相冷媒ＬＷＦの液面の上下変動も少なくなり安定する。このように、本発明の冷媒貯蔵タンク１００を冷却装置１０００に用いたとき、冷却装置１０００の筐体９００の高さがＩＵと非常に薄くても、冷媒ＷＦの気液分離が冷媒貯蔵タンク１００内で効率よく行われる。以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷媒貯蔵ポンプ１００は、例えば筐体９００の高さは１Ｕと非常に薄い冷却装置１０００にも用いた際に特に有効である。
【００５４】
また、本発明に実施の形態１における冷媒貯蔵タンク１００において、抑止板１４０の一部が、タンク本体１１０内に貯留された冷媒ＷＦの液面（より具体的には液相冷媒ＬＷＦの液面（図１（ｄ）を参照））上に露出するように設けられている。これにより、気相冷媒ＧＷＦの気泡ＶＢが、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に残ったとしても、当該液面と抑止板１４０との境界部で気泡ＶＢが堰き止められる。この結果、気泡ＶＢが当該抑止板１４０および流出口１３１の間に流れ込むことが抑止される。
【００５５】
また、流出口１３１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側であって、タンク本体１１０の内部に貯留された液相冷媒ＬＷＦの液面とタンク本体１１０の底面１１０ａとの間に設けられている。これにより、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを効率よく抑止できる。
【００５６】
また、流入口１２１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側であって、タンク本体１１０の内部に貯留された液相冷媒ＬＷＦの液面とタンク本体１１０の底面１１０ａとの間に設けられている。これにより、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦに気相冷媒ＧＷＦが含まれている場合、当該気相冷媒ＧＷＦは、流入口１２１からタンク本体１１０の内部に流入した時点で、気泡ＶＢとなって液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて上昇し、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。この結果、流入する冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと液相冷媒ＬＷＦとに円滑に分離することができる。
【００５７】
本発明の実施の形態１における冷却装置１０００は、前述したタンク冷媒貯蔵１００に加えて、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ポンプ２００とをさらに備えている。受熱部３００ａ〜３００ｃは、発熱素子８００ａ〜８００ｃに熱的に接続され、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を受熱する。放熱部４００は、受熱部３００ａ〜３００ｃにより受熱された発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を、冷媒ＷＦを介して受け取り、これを放熱する。ポンプ２００は、冷媒貯蔵タンク１００、受熱部３００ａ〜３００ｃおよび放熱部４００に冷媒ＷＦを循環させる。
【００５８】
このように、冷媒貯蔵タンク１００と、受熱部３００ａ〜３００ｃと、放熱部４００と、ポンプ２００とで、循環経路を形成し、この循環経路にポンプ２００の駆動力によって冷媒ＷＦを循環させることにより、発熱素子８００ａ〜８００ｃの発熱を効率よく放熱することができる。また、前述した冷媒貯蔵タンク１００の効果と同様の効果も奏する。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ａについて、図に基づいて説明する。
【００６０】
図４は、本発明の第２の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ａの構成を示す。図４（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ａの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。図４（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ａの断面図であり、図１（ｅ）に相当する。なお、図４では、図１〜図３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図３に示した符号と同等の符号を付している。
【００６１】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ａは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ａとを含んで構成されている。
【００６２】
ここで、図１（ｄ）、（ｅ）と、図４（ａ）、（ｂ）とを対比する。図１（ｄ）、（ｅ）では、抑止板１４０の一部が、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出するが、タンク本体１１０の天面１１０ｂにつながっていない。これに対して、図４（ａ）、（ｂ）では、抑止板１４０Ａにより、タンク本体１１０の底面１１０ａおよび天面１１０ｂが結合されている。このように、図１（ｄ）、（ｅ）と、図４（ａ）、（ｂ）とでは、抑止板１４０、１４０Ａの構成が異なる。
【００６３】
このように、タンク本体１１０の天面１１０ｂおよび底面１１０ａを抑止板１４０Ａにより結合することにより、タンク本体１１０の剛性を高めることができる。
【００６４】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｂについて、図に基づいて説明する。
【００６５】
図５は、本発明の第３の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｂの構成を示す。図５（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｂの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。図５（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｂの断面図であり、図１（ｆ）に相当する。なお、図５では、図１〜図４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図４に示した符号と同等の符号を付している。
【００６６】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｂは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｂとを含んで構成されている。
【００６７】
ここで、図１（ｄ）、（ｆ）と、図５（ａ）、（ｂ）とを対比する。図１（ｄ）、（ｆ）では、抑止板１４０が、タンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向けて延出して形成されている。また、抑止板１４０の一部が、液相冷媒ＬＷＦの液面から露出している。これに対して、図５（ａ）、（ｂ）では、抑止板１４０Ｂは、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられている。このように、図１（ｄ）、（ｆ）と、図５（ａ）、（ｂ）とでは、抑止板１４０、１４０Ｂの構成が異なる。
【００６８】
冷媒貯蔵タンク１００Ｂでは、抑止板１４０Ｂを、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けているので、抑止板１４０Ｂを小さくすることができる。
【００６９】
また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、抑止板１４０Ｂは、タンク本体１１０の側面１１０ｃに設けられた保持板１５０によって、保持されている。この保持板１５０は、流出口１３１の近傍であって、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面と流出口１３１との間に、タンク本体１１０の側面１１０ｃから延出するように設けられている。このような保持板１５０を設けることにより、抑止板１４０Ｂをタンク本体１１０に保持することができる。また、保持板１５０を設けることにより、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが抑止板１４０Ｂと流出口１３１の間に流れ込むことを効果的に抑止でき、この結果、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことを抑止できる。
【００７０】
さらに図５（ｂ）に示されるように、保持板１５０には、タンク本体１１０の底面１１０ａと対向する面１５０ａが、タンク本体１１０の底面１１０ａから徐々に離れる斜面となるように、設けられている。これにより、万一、流出口１３１と抑止板１４０Ｂの間に、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流入したとしても、当該気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦを保持板１５０の面１５０ａに沿うように液相冷媒ＬＷＦの液面上に導くことができる。この結果、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことをさらに効率よく抑止できる。
【００７１】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃについて、図に基づいて説明する。
【００７２】
図６は、本発明の第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの構成を示す。図６は冷媒貯蔵タンク１００Ｃの断面図であり、図１（ｅ）に相当する。なお、図６では、図１〜図５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図５に示した符号と同等の符号を付している。
【００７３】
図６に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｃは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｃとを含んで構成されている。
【００７４】
ここで、図１（ｅ）と、図６とを対比する。図１（ｅ）では、抑止板１４０が、平板であった。これに対して、図６では、抑止板１４０Ｃは、凹湾曲部１４１を有している。このように、図１（ｅ）と、図６とでは、抑止板１４０、１４０Ｃの構成が異なる。
【００７５】
図６に示されるように、凹湾曲部１４１は、抑止板１４０Ｃのうち、流出口１３１と対向する面に対して反対側の面が凹となるように、抑止板１４０Ｃに形成されている。
【００７６】
気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦが抑止板１４０Ｃにぶつかると、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが気泡ＢＭとなって湾曲部１４１の曲面の内側に渦巻く。そして、この気泡ＢＭは、抑止板１４０Ｃの湾曲部１４１の曲面に沿って液相冷媒ＬＷＦの液面まで上昇する。一方、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、矢印Ｖ５、６に沿って流出口１３１に流れてゆき、流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出する。このように、抑止板１４０Ｃに湾曲部１４１を設けたことにより、冷媒ＷＦに含まれる気泡ＢＭを円滑に液相冷媒ＬＷＦの液面まで導くことができる。これにより、気泡ＶＢを含む冷媒ＷＦが流出口１３１に流れ込むことをさらに効率よく抑止できる。
【００７７】
次に、第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの変形例について説明する。図７は、第４の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｃの変形例１００Ｄの構成を示す。図７は冷媒貯蔵タンク１００Ｄの断面図であり、図１（ｅ）および図６に相当する。なお、図７では、図１〜図６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図６に示した符号と同等の符号を付している。
【００７８】
図７に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｄは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０Ｄとを含んで構成されている。
【００７９】
ここで、図６と、図７とを対比する。図６では、抑止板１４０Ｃは、凹湾曲部１４１のみを有している。これに対して、図７では、抑止板１４０Ｄは、２つの湾曲部１４１、１４２を有している。このように、図６と、図７とでは、抑止板１４０Ｃ、１４０Ｄの構成が異なる。
【００８０】
図７に示されるように、抑止板１４０Ｄには、凹湾曲部１４１に加えて、凸湾曲部１４２が設けられている。すなわち、凸湾曲部１４２は、抑止板１４０Ｄのうち、流出口１３１と対向する面が凸となるように、抑止板１４０Ｄに形成さられている。
【００８１】
これにより、液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）が抑止板１４０とタンク本体１１０の内面の間を回り込みながら、矢印Ｖ５、６に沿ってより円滑に流出口１３１に流れるので、より円滑に液体冷媒ＬＷＦ（気相冷媒ＧＷＦを含まない冷媒ＷＦ）を流出口１３１からタンク本体１１０の外側に流出させることができる。
【００８２】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｅについて、図に基づいて説明する。
【００８３】
図８は、本発明の第５の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｅの構成を示す。図８は冷媒貯蔵タンク１００Ｅの断面図であり、図１（ｄ）に相当する。なお、図８では、図１〜図７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図７に示した符号と同等の符号を付している。
【００８４】
図８に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｅは、タンク本体１１０と、流入管１２０Ａと、流入口１２１Ａと、流出管１３０と、流出口１３１と、抑止板１４０とを含んで構成されている。
【００８５】
ここで、図１（ｄ）と図８とを対比する。図１（ｄ）では、流入口１２１は、タンク本体１１０の底面１１０ａ側に設けられている。これに対して、図８では、流入口１２１Ａは、タンク本体の底面１１０ａ側に設けられていない。このように、図１（ｄ）と、図８とでは、流入口１２１、１２１Ａの配置場所が異なる。
【００８６】
図８に示されるように、流入口１２１Ａは、液相冷媒ＬＷＦの液面上に露出するように設けられている。これにより、流入口１２１Ａから流入する冷媒ＷＦに気相冷媒ＧＷＦが含まれている場合、流入する冷媒ＷＦのうちで気相冷媒ＧＷＦは、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦにそのまま吸収される。一方、流入する冷媒ＷＦのうちで液相冷媒ＬＷＦは、気相冷媒ＧＷＦよりも比重が重いため、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦに流れ込む。この結果、流入する冷媒ＷＦを気相冷媒ＧＷＦと液相冷媒ＬＷＦとに円滑に分離することができる。また、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面と流入口１２０Ａａとの間の距離を調整することで、流入する冷媒ＷＦのうちの液相冷媒ＬＷＦがタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて落下した際に生じる気泡ＶＢを低減することができる。また、流入口１２１Ａは液相冷媒ＬＷＦの液面上に露出しているので、流入する液相冷媒ＬＷＦが流入管１２０Ａを逆流しない。
【００８７】
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆについて、図に基づいて説明する。
【００８８】
図９は、本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆの構成を示す。
【００８９】
図９（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆの上面図であり、図９（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆの側面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）の矢視Ａ２を示す図である。また、図９（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ａ）のＢ２−Ｂ２切断面で切断したときの断面図である。図９（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ｂ）のＣ２−Ｃ２切断面で切断したときの断面図である。図９（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図９（ｂ）のＤ２−Ｄ２切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図９（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｆ内に貯留された状態を示す。
【００９０】
図９に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｆは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、循環路形成部１７０とを含んで構成されている。
【００９１】
ここで、図１と図９とを比較する。図１では、抑止板１４０がタンク本体１１０の内部に設けられていた。これに対して、図９では、循環路形成部１７０が設けられている点で、図１とは相違する。
【００９２】
図９（ａ）〜（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の中央部に設けられている。図９（ｄ）および図９（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の内径よりも小さい円筒状の側面１７０ａと天面１７０ｂとにより構成されている。循環路形成部１７０を設けることにより、図９（ｅ）に矢印で示すように、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図９（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の一部である。ただし、循環路形成部１７０を、タンク本体１１０とは別の部材により形成してもよい。なお、循環路形成部１７０は、本発明の抑止部に相当する。
【００９３】
なお、図９では、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられているが、これに限定されない。すなわち、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液量に応じて、循環路形成部１７０が、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦから露出してもよい。
【００９４】
本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆでは、循環路形成部１７０を設けることにより、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図９（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。
【００９５】
このように、循環路形成部１７０を設けたことにより、冷媒ＷＦをタンク本体１１０の内部で循環させることができる。これにより、冷媒ＷＦが流入口１２１に流入してから流出口１３１より流出するまでの時間を、長くすることができる。また、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する距離も、大きくすることができる。気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦは、循環路を循環しながら、気泡ＢＭとなって、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇して、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【００９６】
以上の通り、本発明では、冷媒ＷＦの循環路を形成したことにより、流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する時間と距離を大きくしている。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合であっても、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部に形成された循環路を循環する過程で、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０の内部の気相冷媒GＷＦに吸収させることができる。この結果、冷媒貯蔵タンク１００Ｆによれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００の内部から流出することを効率よく抑止できる。
【００９７】
また、循環路形成部１７０は、タンク本体１１０の一部である。このように、循環路形成部１７０をタンク本体１１０と一体に形成することにより、部品点数を削減でき、軽量化することができる。
【００９８】
次に、本発明の第６の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｆの変形例１００Ｇについて、図に基づいて説明する。図１０は、冷媒貯蔵タンク１００Ｇの構成を示す。
【００９９】
図１０（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇの上面図であり、図１０（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇの側面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の矢視Ａ３を示す図である。また、図１０（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ａ）のＢ３−Ｂ３切断面で切断したときの断面図である。図１０（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ｂ）のＣ３−Ｃ３切断面で切断したときの断面図である。図１０（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｇを図１０（ｂ）のＤ３−Ｄ３切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１０（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｇ内に貯留された状態を示す。
【０１００】
図１０に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｇは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、循環路形成部１７０Ａとを含んで構成されている。
【０１０１】
ここで、図９と図１０とを比較する。図９では、循環路形成部１７０は、円筒状の側面１７０ａと天面１７０ｂとにより構成されている。これに対して、図１０では、循環路形成部１７０Ａは、円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成されている。
【０１０２】
図１０（ａ）〜（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａは、タンク本体１１０の中央部に設けられている。図１０（ｄ）および図１０（ｅ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａは、タンク本体１１０の内径よりも小さい円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成されている。循環路形成部１７０Ａを設けることにより、図１０（ｅ）の矢印で示すように、冷媒ＷＦの循環路が形成される。この循環路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０の内部で、図１０（ｅ）内の矢印の方向に循環させて、流出口１３１に導く。なお、循環路形成部１７０Ａは、本発明の抑止部に相当する。
【０１０３】
このとき、冷媒貯蔵タンク１００Ｇでは、循環路形成部１７０Ａを円錐台状の側面１７０Ａａと天面１７０Ａｂとにより構成したので、図１０（ｄ）に示されるように、循環路形成部１７０Ａの側面１７０Ａａによって斜面が形成される。すなわち、循環路形成部１７０Ａは、循環路の幅がタンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向かうにつれて広がるように形成されている。
【０１０４】
そして、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１からタンク本体１１０内に流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが、循環路を循環する過程で、気泡ＶＢとなって、タンク本体１１０の底面１１０ａ側からタンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇していく。このとき、循環路の幅がタンク本体１１０の底面１１０ａから天面１１０ｂに向かうにつれて広がるように形成されているので、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて気泡ＶＢを効率よく導くことができる。この結果、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０の内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。
【０１０５】
＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈについて、図に基づいて説明する。
【０１０６】
図１１は、本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈの構成を示す。
【０１０７】
図１１（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈの上面図であり、図１１（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈの側面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の矢視Ａ４を示す図である。また、図１１（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈを図１１（ａ）のＢ４−Ｂ４切断面で切断したときの断面図である。図１１（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｆを図１１（ｂ）のＣ４−Ｃ４切断面で切断したときの断面図である。図１１（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｈを図１１（ｂ）のＤ４−Ｄ４切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１１（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｈ内に貯留された状態を示す。
【０１０８】
図１１に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｈは、タンク本体１１０と、流入管１２０と、流出管１３０と、迂回路形成部１８０とを含んで構成されている。
【０１０９】
ここで、図９と図１１とを比較する。図９では、循環路形成部１７０が冷媒貯蔵タンク１００Ｆに設けられている。これに対して、図１１では、迂回路形成部１８０が冷媒貯蔵タンク１００Ｈに形成されている点で、図９とは相違する。また、タンク本体の形状が異なる。すなわち、図９では、タンク本体１１０は、円筒形状であった。これに対して、図１１では、タンク本体１１０Ａは、四角柱筒形状である。
【０１１０】
図１１（ａ）〜（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０Ａの中央部に設けられている。図１１（ｄ）および図１１（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０は、３枚の側面１８０ａと天面１８０ｂとにより構成されている。迂回路形成部１８０の各側面１８０ａは、タンク本体１１０の底面１１０ａに対してほぼ垂直な方向に延出するように、設けられている。迂回路形成部１８０を設けることにより、図１１（ｅ）に矢印で示すように、冷媒ＷＦの迂回路が形成される。この迂回路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０Ａの内部で、図１１（ｅ）内の矢印の方向に迂回させて、流出口１３１に導く。なお、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０の一部である。ただし、迂回路形成部１８０を、タンク本体１１０とは別の部材により形成してもよい。なお、迂回路形成部１８０は、本発明の抑止部に相当する。
【０１１１】
なお、図１１では、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液中に設けられているが、これに限定されない。すなわち、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦの液量に応じて、迂回路形成部１８０が、タンク本体１１０の内部の液相冷媒ＬＷＦから露出してもよい。
【０１１２】
このように、迂回路形成部１８０を設けたことにより、冷媒ＷＦをタンク本体１１０の内部で迂回させることができる。これにより、冷媒ＷＦが流入口１２１に流入してから流出口１３１より流出するまでの時間を、長くすることができる。また、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０の内部で流動する距離も、大きくすることができる。気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１からタンク本体１１０Ａ内に流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦは、迂回路を流動しながら、気泡ＢＭとなって、タンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇して、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収される。
【０１１３】
以上の通り、本発明では、迂回路形成部１８０を設けて冷媒ＷＦの迂回路を形成したことにより、流入する冷媒ＷＦがタンク本体１１０Ａの内部で流動する時間と距離を大きくしている。これにより、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合であっても、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦがタンク本体１１０Ａの内部に形成された迂回路を流動する過程で、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。この結果、冷媒貯蔵タンク１００Ｈによれば、気相冷媒ＧＷＦなど、気体を含む冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｈの内部から流出することを効率よく抑止できる。
【０１１４】
また、迂回路形成部１８０は、タンク本体１１０Ａの一部である。このように、迂回路形成部１８０をタンク本体１１０Ａと一体に形成することにより、部品点数を削減でき、軽量化することができる。
【０１１５】
次に、本発明の第７の実施の形態における冷媒貯蔵タンク１００Ｈの変形例１００Ｉについて、図に基づいて説明する。図１２は、冷媒貯蔵タンク１００Ｉの構成を示す。
【０１１６】
図１２（ａ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉの上面図であり、図１２（ｂ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉの側面図であり、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の矢視Ａ５を示す図である。また、図１２（ｄ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ａ）のＢ５−Ｂ５切断面で切断したときの断面図である。図１２（ｅ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ｂ）のＣ５−Ｃ５切断面で切断したときの断面図であり。図１２（ｆ）は冷媒貯蔵タンク１００Ｉを図１２（ｂ）のＤ５−Ｄ５切断面で切断したときの断面図である。なお、説明の便宜上、図１２（ｄ）、（ｅ）では、冷媒が冷媒貯蔵タンク１００Ｉ内に貯留された状態を示す。
【０１１７】
図１２に示されるように、冷媒貯蔵タンク１００Ｉは、タンク本体１１０Ａと、流入管１２０と、流入口１２１と、流出管１３０と、流出口１３１と、迂回路形成部１８０Ａとを含んで構成されている。
【０１１８】
ここで、図１１と図１２とを比較する。図１１では、迂回路形成部１８０の３枚の側面１８０ａは、タンク本体１１０の底面１１０ａに対してほぼ垂直な方向に延出するように、設けられている。これに対して、図１２では、迂回路形成部１８０Ａの３枚の側面は、タンク本体１１０の底面１１０Ａａに対して、ほぼ垂直に設けられていない。すなわち、図１１と図１２とでは、迂回路形成部１８０、１８０Ａの構成が異なる。
【０１１９】
図１２（ａ）〜（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａは、タンク本体１１０Ａの中央部周辺に設けられている。図１２（ｄ）および図１２（ｅ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａは、３枚の側面１８０Ａａと天面１８０Ａｂとにより構成されている。また、３枚の側面１８０Ａａの一端部がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａに結合され、３枚の側面１８０Ａａの他端部が天面１８０Ａｂに結合されている。これら３枚の側面１８０Ａａは、図１２（ｄ）に示されるように、斜面となる。これにより、迂回路形成部１８０Ａを設けることにより、図１２（ｅ）の矢印で示すように、冷媒ＷＦの迂回路が形成される。この迂回路は、流入口１２１から流入する冷媒ＷＦを、タンク本体１１０Ａの内部で、図１２（ｅ）内の矢印の方向に迂回させて、流出口１３１に導く。なお、迂回路形成部１８０Ａは、本発明の抑止部に相当する。
【０１２０】
このとき、冷媒貯蔵タンク１００Ｉでは、迂回路形成部１８０Ａを前述したように３枚の側面１８０Ａａと天面１８０Ａｂとにより構成したので、図１２（ｄ）に示されるように、迂回路形成部１８０Ａの側面１８０Ａａによって斜面が形成される。すなわち、迂回路形成部１８０Ａは、迂回路の幅がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａから天面１１０Ａｂに向かうにつれて広がるように形成されている。
【０１２１】
そして、気相冷媒ＧＷＦを含む冷媒ＷＦが流入口１２１から流入した場合、当該冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦが、迂回路を流動する過程で、気泡ＶＢとなって、タンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａ側からタンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面上に上昇していく。このとき、迂回路の幅がタンク本体１１０Ａの底面１１０Ａａから天面１１０Ａｂに向かうにつれて広がるように形成されているので、タンク本体１１０Ａの内部の液相冷媒ＬＷＦの液面に向けて気泡ＶＢを効率よく導くことができる。この結果、冷媒ＷＦに含まれる気相冷媒ＧＷＦ（気泡ＶＢ）を、より大量に効率よく、タンク本体１１０Ａの内部の気相冷媒ＧＷＦに吸収させることができる。
【０１２２】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１２３】
冷却装置１０００は、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合するものとして説明した。しかしながら、冷却装置１０００は、ＥＩＡ標準１９インチラックに適合することが限定されるものではなくて、その他の規格や独自の大きさで構成されてもよい。
【０１２４】
第１〜第５の実施の形態では、タンク本体１１０の形状を円筒形状として説明した。また、第６の実施の形態では、タンク本体１１０Ａの形状を角柱筒形状として説明した。しかしながら、第１〜第５の実施の形態におけるタンク本体を、角柱筒形状で構成してもよい。また、第６の実施の形態におけるタンク本体を、円筒形状で構成してもよい。
【０１２５】
また、流入口および流出口の配置関係は、第１〜第６の実施の形態で示した形態に限定されない。例えば、流入口と流出口を並べて配置してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１００、１００Ａ〜１００Ｉ 冷媒貯蔵タンク
１１０ タンク本体
１２０、１２０Ａ 流入管
１２１、１２１Ａ 流入口
１３０ 流出管
１３１ 流出口
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ 抑止板
１５０ 保持板
１７０、１７０Ａ 循環路形成部
１８０、１８０Ａ 迂回路形成部
２００ ポンプ
３００ａ〜３００ｃ 受熱部
４００ 放熱部
５００ａ、５００ｂ ファン部
６００ 基材
７００ａ〜７００ｆ 配管
８００ａ〜８００ｃ 発熱素子
１０００ 冷却装置
ＷＦ 冷媒
ＧＷＦ 気相冷媒
ＬＷＦ 液相冷媒
ＶＢ 気泡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒を貯留するためのタンク本体と、
前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、
前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、
前記タンク本体の内部であって前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備えた冷媒貯蔵タンク。
【請求項２】
前記抑止部は、板状に形成された抑止板である請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項３】
前記抑止部は、循環路形成部であり、
前記循環路形成部は、前記流入口から流入する前記冷媒を前記タンク本体の内部で循環させて前記流出口に導く循環路を形成する請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項４】
前記抑止部は、迂回路形成部であり、
前記迂回路形成部は、前記流入口から流入する前記冷媒を前記タンク本体の内部で迂回させて前記流出口に導く迂回路を形成する請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項５】
前記抑止板の一部が、前記タンク本体内に貯留された前記冷媒の液面上に露出するように設けられた請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項６】
前記抑止板は、前記タンク本体の天面および底面を結合する請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項７】
前記抑止板は、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液中に設けられ、
前記流出口の近傍であって、前記タンク本体から前記抑止板に向けて延出するように設けられ、前記抑止板を保持する保持板をさらに備えた請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項８】
前記保持板のうち、前記タンク本体の底面と対向する面が、前記タンク本体の底面から徐々に離れる斜面である請求項７に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項９】
前記抑止板は、前記流出口と対向する面に対して反対側の面が凹となるような湾曲部を有する請求項２、５、６、７または８のいずれか１項に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１０】
前記抑止板は、前記流出口と対向する面が凸となるような湾曲部を有する請求項９に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１１】
前記循環路形成部は、前記循環路の幅が前記タンク本体の底面から天面に向かうにつれて広がるように形成されている請求項３に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１２】
前記迂回路形成部は、前記迂回路の幅が前記タンク本体の底面から天面に向かうにつれて広がるように形成されている請求項４に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１３】
前記循環路形成部は、前記タンク本体の一部である請求項３または１１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１４】
前記迂回路形成部は、前記タンク本体の一部である請求項４または１２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１５】
前記流出口は、前記タンク本体の底面側であって、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液面と前記タンク本体の底面との間に設けられた請求項１〜１５のいずれか１項に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１６】
前記流入口は、前記タンク本体の底面側であって、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液面と前記タンク本体の底面との間に設けられた請求項１５に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１７】
前記流入口は、前記冷媒の液面上に露出するように設けられた請求項１５に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１８】
冷媒を貯留するタンクと、
発熱素子に熱的に接続され、前記発熱素子の発熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部により受熱された前記発熱素子の発熱を、前記冷媒を介して受け取り、これを放熱する放熱部と、
前記タンク、前記受熱部および前記放熱部に前記冷媒を循環させるポンプとを備え、
前記タンクは、前記冷媒の循環方向に対して、前記ポンプの上流側に配置され、
内部に前記冷媒を貯留するためのタンク本体と、
前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、
前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、
前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備えた冷却装置。
【請求項１】
内部に冷媒を貯留するためのタンク本体と、
前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、
前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、
前記タンク本体の内部であって前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備えた冷媒貯蔵タンク。
【請求項２】
前記抑止部は、板状に形成された抑止板である請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項３】
前記抑止部は、循環路形成部であり、
前記循環路形成部は、前記流入口から流入する前記冷媒を前記タンク本体の内部で循環させて前記流出口に導く循環路を形成する請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項４】
前記抑止部は、迂回路形成部であり、
前記迂回路形成部は、前記流入口から流入する前記冷媒を前記タンク本体の内部で迂回させて前記流出口に導く迂回路を形成する請求項１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項５】
前記抑止板の一部が、前記タンク本体内に貯留された前記冷媒の液面上に露出するように設けられた請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項６】
前記抑止板は、前記タンク本体の天面および底面を結合する請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項７】
前記抑止板は、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液中に設けられ、
前記流出口の近傍であって、前記タンク本体から前記抑止板に向けて延出するように設けられ、前記抑止板を保持する保持板をさらに備えた請求項２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項８】
前記保持板のうち、前記タンク本体の底面と対向する面が、前記タンク本体の底面から徐々に離れる斜面である請求項７に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項９】
前記抑止板は、前記流出口と対向する面に対して反対側の面が凹となるような湾曲部を有する請求項２、５、６、７または８のいずれか１項に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１０】
前記抑止板は、前記流出口と対向する面が凸となるような湾曲部を有する請求項９に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１１】
前記循環路形成部は、前記循環路の幅が前記タンク本体の底面から天面に向かうにつれて広がるように形成されている請求項３に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１２】
前記迂回路形成部は、前記迂回路の幅が前記タンク本体の底面から天面に向かうにつれて広がるように形成されている請求項４に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１３】
前記循環路形成部は、前記タンク本体の一部である請求項３または１１に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１４】
前記迂回路形成部は、前記タンク本体の一部である請求項４または１２に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１５】
前記流出口は、前記タンク本体の底面側であって、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液面と前記タンク本体の底面との間に設けられた請求項１〜１５のいずれか１項に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１６】
前記流入口は、前記タンク本体の底面側であって、前記タンク本体の内部に貯留された前記冷媒の液面と前記タンク本体の底面との間に設けられた請求項１５に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１７】
前記流入口は、前記冷媒の液面上に露出するように設けられた請求項１５に記載の冷媒貯蔵タンク。
【請求項１８】
冷媒を貯留するタンクと、
発熱素子に熱的に接続され、前記発熱素子の発熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部により受熱された前記発熱素子の発熱を、前記冷媒を介して受け取り、これを放熱する放熱部と、
前記タンク、前記受熱部および前記放熱部に前記冷媒を循環させるポンプとを備え、
前記タンクは、前記冷媒の循環方向に対して、前記ポンプの上流側に配置され、
内部に前記冷媒を貯留するためのタンク本体と、
前記タンク本体の内部に前記冷媒を流入させる流入口と、
前記タンク本体の内部から前記冷媒を流出させる流出口と、
前記流出口の近傍に前記流出口に対向して設けられ、前記冷媒が前記流入口から前記流出口へ直接的に流れることを抑止する抑止部とを備えた冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４５９４２（Ｐ２０１３−４５９４２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３６０８（Ｐ２０１１−１８３６０８）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト（グリーンＩＴプロジェクト）／エネルギー利用最適化データセンタ基盤技術の研究開発／最適抜熱方式の検討とシステム構成の開発／集熱沸騰冷却システムの開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「グリーンネットワーク・システム技術研究開発プロジェクト（グリーンＩＴプロジェクト）／エネルギー利用最適化データセンタ基盤技術の研究開発／最適抜熱方式の検討とシステム構成の開発／集熱沸騰冷却システムの開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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