沸騰冷却器
【課題】バーンアウト現象を抑制することができる沸騰冷却器を提供すること。
【解決手段】受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路２０を備える沸騰冷却器１０において、流路２０の断面積Ｓを可変するよう移動可能な可動壁１８を備える。可動壁１８は、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に移動される。
【解決手段】受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路２０を備える沸騰冷却器１０において、流路２０の断面積Ｓを可変するよう移動可能な可動壁１８を備える。可動壁１８は、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に移動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１記載の沸騰冷却器は、液冷媒が受熱して沸騰気化するときに吸熱するので、冷却効率を高めることができる。
【０００３】
また、液冷媒が流れる流路の断面積を可変する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。上記特許文献２記載の技術は、流路の断面積を可変するので、発熱体（被冷却体）の発熱量に応じた最適な流速を選択し冷却を行うことができる。
【特許文献１】特表２００８−５１９２４１号公報
【特許文献２】特開平９−３０７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の沸騰冷却器は、沸騰冷却器に接続される発熱体の発熱量が大きく流路内で発生する気体の量が多い場合、気泡が流路の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【０００５】
また、上記特許文献２記載の技術は、流路の断面積を可変することについて説明するが、液冷媒が受熱して沸騰気化することについて言及がなく、且つ、発熱体の発熱量が大きい場合には液冷媒の流速を高める必要があると説明している。仮に上記特許文献２記載の技術を上記特許文献１記載の沸騰冷却器に適用した場合、発熱体の発熱量が大きい場合には流路の断面積を縮小するので、気泡が流路の内壁面を覆い易くなり、却って冷却効率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バーンアウト現象を抑制することができる沸騰冷却器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器において、
前記流路の断面積を可変するよう移動可能な可動壁を備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記流路の断面積を拡大する方向に移動される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バーンアウト現象を抑制することができる沸騰冷却器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。尚、各図中、矢印方向ＵＰは上方向を、矢印方向Ｆは液冷媒の流れる方向を示す。尚、以下の説明において、「断面積」とは、矢印方向Ｆと直交する断面積を意味する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。沸騰冷却器１０は、半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ）等の発熱体２と接続して、発熱体２を冷却する。沸騰冷却器１０は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる複数の流路２０を備える。この沸騰冷却器１０は、液冷媒が沸騰気化するときに吸熱することを利用して、効果的に冷却を行う。液冷媒は、周知のものであってよく、例えば純水やフッ素系液体が用いられる。流路２０内において沸騰気化した液冷媒は、外部において冷却され、流路２０へ還流される。
【００１１】
沸騰冷却器１０は、流路２０の断面積Ｓが小さいミニチャンネル構造或いはマイクロチャンネル構造を有する。ミニチャンネル構造とは、流路２０の断面の短辺（最小径）が１０ｍｍ未満であることを意味する。また、マイクロチャンネル構造とは、流路２０の断面の短辺（最小径）が２ｍｍ未満であることを意味する。
【００１２】
ミニチャンネル構造、或いは、マイクロチャンネル構造においては、流路２０の断面積Ｓが小さいため、複数の流路２０を高密度に設置することができる。これにより、流路２０の内壁面（熱伝達面）の面積を増やすことができ、効果的に冷却を行うことができる。
【００１３】
沸騰冷却器１０は、例えば、図１に示すように、伝熱基板１２と、一対の固定壁１４と、複数のフィン１６と、複数の可動壁１８とを備える。各流路２０は、伝熱基板１２、隣り合うフィン１６、及び１つの可動壁１８で四方を囲まれた空間として構成される。
【００１４】
伝熱基板１２は、半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ）等の発熱体２と接続し、発熱体２からの熱を液冷媒へ伝熱する。伝熱基板１２には、高熱伝導率の板状部材が好適に用いられ、例えば銅板等の金属基板や窒化アルミニウム等のセラミックス基板が用いられる。伝熱基板１２の下面には、発熱体２の上面が密着される。一方、伝熱基板１２の上面には、一対の固定壁１４、及び複数のフィン１６が突設される。
【００１５】
一方の固定壁１４は、液冷媒を複数の流路２０へ供給する供給路１４ａを備える。他方の固定壁１４は、液冷媒を複数の流路２０から外部へ排出する排出路１４ｂを備える。図１（Ｂ）に示すように、液冷媒は、矢印Ｆ方向に沿って、供給路１４ａから各流路２０を通過して排出路１４ｂへ送られる。
【００１６】
複数のフィン１６は、一対の固定壁１４の間に、流路２０と直交する方向に並設され、隣り合う流路２０を画成している。複数のフィン１６は、図１に示すように等ピッチで設けられてもよいし、不等ピッチで設けられてもよい。隣り合うフィン１６の間には、１つの可動壁１８が摺動可能に配置されている。
【００１７】
可動壁１８は、流路２０毎に設置され、流路２０の断面積Ｓを可変するよう移動可能とされる。言い換えると、可動壁１８は、流路２０毎に設置され、流路２０の対向壁１２に対して接近する接近位置と、流路２０の対向壁１２に対して離間する離間位置との間を移動可能とされる。例えば、可動壁１８は、隣り合うフィン１６の間に１つずつ設置され、隣り合うフィン１６の間を上下方向に摺動することで、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変する。
【００１８】
また、沸騰冷却器１０は、図１（Ｃ）に示すように、複数の沸騰状態検出センサ３２と、複数のアクチュエータ３４と、制御装置３６とを備えている。
【００１９】
沸騰状態検出センサ３２は、流路２０毎に設置され、流路２０内の液冷媒の沸騰状態を検出するセンサである。沸騰状態検出センサ３２には、例えば、流路２０内の圧力を検出する圧力センサ、流路２０内の温度を検出する温度センサが用いられる。各沸騰状態検出センサ３２は、検出結果を制御装置３６へ出力する。
【００２０】
アクチュエータ３４は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを可変する方向に移動させるものである。言い換えると、アクチュエータ３４は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の対向壁１２に対して接離する方向に移動させるものである。
【００２１】
アクチュエータ３４は、周知の構成であってよく、例えば電圧に応じて伸縮（変位）する圧電素子を含み構成される。各アクチュエータ３４は、制御装置３６が出力する制御信号に基づいて、対応する可動壁１８を上下方向に移動させる。
【００２２】
制御装置３６は、沸騰状態検出センサ３２の検出結果に応じて、アクチュエータ３４を駆動するものであって、例えば図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００２３】
次に、制御装置３６が実行する処理の一例について図２を参照して説明する。図２は、制御装置３６が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御装置３６は、例えば液冷媒の循環が開始してから終了するまで、図２のＳ１００以降の処理を所定時間毎に繰り返し行う。
【００２４】
制御装置３６は、最初に、各沸騰状態検出センサ３２の検出結果を入力する（Ｓ１００）。続いて、流路２０毎に、流路２０内の液冷媒が沸騰しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。例えば、流路２０毎に、流路２０内の温度と閾値（例えば、液冷媒の沸点）とを比較し、温度が閾値以上の場合に沸騰していると判定し、温度が閾値未満の場合に沸騰していないと判定する。続いて、判定結果に基づいて、流路２０毎に、後述の処理を行う。
【００２５】
液冷媒が沸騰していない場合（Ｓ１０２、ＮＯ）、アクチュエータ３４を駆動して、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを縮小する方向に（即ち、離間位置から接近位置に向けて）所定量移動させ（Ｓ１０４）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８が既に接近位置にある場合、可動壁１８を更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００２６】
一方、液冷媒が沸騰している場合（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、流路２０内の圧力と閾値とを比較し、圧力が閾値以上の場合に気体Ｇの発生量が多いと判定し、圧力が閾値未満の場合に気体Ｇの発生量が少ないと判定する。
【００２７】
気体Ｇの発生量が少ないとき（Ｓ１０６、ＮＯ）、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがないので、今回の処理を終了する。
【００２８】
一方、気体Ｇの発生量が多いとき（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、アクチュエータ３４を駆動して、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に（即ち、接近位置から離間位置に向けて）所定量移動させ（Ｓ１０８）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８が既に離間位置にある場合、可動壁１８を更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００２９】
仮に、流路２０の断面積Ｓを固定すると、流路２０の断面積Ｓが小さいため、気体Ｇの発生量が多いとき、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路２０の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【００３０】
一方で、実施例１の沸騰冷却器１０は、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００３１】
また、実施例１の沸騰冷却器１０は、複数の流路２０を備え、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変するので、流路２０毎に液冷媒の流量を最適化することができる。従って、流路２０毎に冷却効率を最適化することができ、全体としての冷却効率を高めることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しておらず、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰している場合、一の流路２０の断面積Ｓが比較的小さくなるので、一の流路２０における液冷媒の流量が減り、一の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。
【実施例２】
【００３２】
図３は、本発明の実施例２の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図３の沸騰冷却器１０Ａの構成について説明するが、図１の沸騰冷却器１０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
沸騰冷却器１０Ａは、図１の沸騰冷却器１０と異なり、連通路４０を更に備える。連通路４０は、一の流路２０と他の流路２０とを連通するものであって、例えば複数の流路２０の上面を連通している。連通路４０内には、後述の１つの可動壁１８Ａが摺動可能に配置されている。
【００３４】
沸騰冷却器１０Ａは、図１の可動壁１８の代わりに、可動壁１８Ａを備える。可動壁１８Ａは、連通路４０を開閉するよう移動可能とされる。即ち、可動壁１８Ａは、連通路４０を閉じる閉位置と、連通路４０を開く開位置との間で移動可能とされる。例えば、可動壁１８Ａは、連通路４０内を上下方向に摺動し、複数の流路２０の開放面（上面）を開閉することで、連通路４０を開閉する。
【００３５】
沸騰冷却器１０Ａは、図１のアクチュエータ３４及び制御装置３６の代わりに、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａを備える。
【００３６】
アクチュエータ３４Ａは、可動壁１８Ａを連通路４０を開閉する方向に移動させるものである。言い換えると、アクチュエータ３４Ａは、可動壁１８Ａを流路２０に対して接離する方向に移動させるものである。アクチュエータ３４Ａは、制御装置３６Ａが出力する制御信号に基づいて、可動壁１８Ａを上下方向に移動させる。
【００３７】
制御装置３６Ａは、沸騰状態検出センサ３２の検出結果に応じて、アクチュエータ３４Ａを駆動する。
【００３８】
次に、制御装置３６Ａが実行する処理の一例について図４を参照して説明する。図４は、制御装置３６Ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御装置３６Ａは、例えば液冷媒の循環が開始してから終了するまで、図４のＳ２００以降の処理を所定時間毎に繰り返し行う。
【００３９】
制御装置３６Ａは、最初に、各沸騰状態検出センサ３２の検出結果を入力する（Ｓ２００）。続いて、流路２０毎に、流路２０内の液冷媒が沸騰しているか否かを判定する（Ｓ２０２）。例えば、流路２０毎に、流路２０内の温度と閾値（例えば、液冷媒の沸点）とを比較し、温度が閾値以上の場合に沸騰していると判定し、温度が閾値未満の場合に沸騰していないと判定する。
【００４０】
全ての流路２０内において液冷媒が沸騰していない場合（Ｓ２０２、ＮＯ）、アクチュエータ３４Ａを駆動して、可動壁１８Ａを閉位置に移動させ（Ｓ２０４）、今回の処理を終了する。
【００４１】
これにより、連通路４０が閉じられるので、各流路２０内における液冷媒の流量を増やすことができる。従って、発熱体２に近い高温領域における液冷媒の流量を増やすことができ、冷却効率を高めることができる。
【００４２】
一方、いずれか１つの流路２０内において液冷媒が沸騰している場合（Ｓ２０２、ＹＥＳ）、各流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いか否かを判定する（Ｓ２０６）。例えば、各流路２０内の圧力と閾値とを比較し、圧力が閾値以上の場合に気体Ｇの発生量が多いと判定し、圧力が閾値未満の場合に気体Ｇの発生量が少ないと判定する。
【００４３】
全ての流路２０内において気体Ｇの発生量が少ないとき（Ｓ２０６、ＮＯ）、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがないので、今回の処理を終了する。
【００４４】
一方、いずれか１つの流路２０内において気体Ｇの発生量が多いとき（Ｓ２０６、ＹＥＳ）、アクチュエータ３４Ａを駆動して、可動壁１８Ａを連通路４０を開く方向（即ち、流路２０と離間する方向）に所定量移動させ（Ｓ２０８）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８Ａが既に開位置に位置する場合、可動壁１８Ａを更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００４５】
仮に、連通路４０を常に閉じると、流路２０の断面積Ｓが小さいため、気体Ｇの発生量が多いとき、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路２０の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【００４６】
一方で、実施例２の沸騰冷却器１０Ａは、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開き、各流路２０と連通路４０との間を開放するので、液体が流路２０の内壁面を覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００４７】
また、実施例２の沸騰冷却器１０Ａは、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開くので、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しており、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰してない場合、圧力差によって、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。これに伴い、他の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。従って、全体としての冷却効率を高めることができる。
【実施例３】
【００４８】
図５は、本発明の実施例３の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図５の沸騰冷却器１０Ｂの構成について説明するが、図１の沸騰冷却器１０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４、及び制御装置３６等の電子部品の代わりに、複数の付勢手段５０を備える。
【００５０】
付勢手段５０は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを縮小する方向（即ち、流路２０の対向壁１２に対して接近する方向）へ付勢する。付勢手段５０は、例えばコイルバネやゴム等の弾性部材が用いられ、弾性係数を考慮して選定される。
【００５１】
次に、可動壁１８の動作について説明する。流路２０内の液冷媒が沸騰し始めると、気体Ｇが発生するので、可動壁１８が押圧される。この押圧力によって、可動壁１８が付勢手段５０の付勢力に抗して、流路２０の断面積Ｓを拡大する方向（即ち、流路２０の対向壁１２に対して離間する方向）に移動され始める。気体Ｇの発生量が多くなるほど、押圧力が増すので、可動壁１８が流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に移動される。
【００５２】
一方、流路２０内の液冷媒が沸騰していないとき、可動壁１８に対して押圧がかからないので、付勢手段５０の付勢力によって可動壁１８が接近位置へ復帰する。
【００５３】
このように、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰冷却器１０と同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００５４】
また、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰冷却器１０と同様に、複数の流路２０を備え、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変するので、流路２０毎に液冷媒の流量を最適化することができる。従って、流路２０毎に冷却効率を最適化することができ、全体としての冷却効率を高めることができる。
【００５５】
更に、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰状態検出センサ３２、複数のアクチュエータ３４、及び制御装置３６等の電子部品の代わりに、複数の付勢手段５０を用いるので、可動壁１８を移動させるための電源が不要となる。これにより、沸騰冷却器１０Ｂのランニングコストを低減できると共に、沸騰冷却器１０Ｂの設置場所に制約がなくなる。また、高価な制御装置３６等の代わりに、安価な付勢手段５０を用いるので、沸騰冷却器１０Ｂの製造コストを低減できる。
【実施例４】
【００５６】
図６は、本発明の実施例４の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図６の沸騰冷却器１０Ｃの構成について説明するが、図３の沸騰冷却器１０Ａと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａ等の電子部品の代わりに、付勢手段５０Ｃを備える。
【００５８】
付勢手段５０Ｃは、可動壁１８Ａを連通路４０を閉じる方向（即ち、流路２０と接近する方向）へ付勢する。言い換えると、付勢手段５０Ｃは、可動壁１８Ａを開位置から閉位置へ付勢する。付勢手段５０Ｃは、例えばコイルバネやゴム等の弾性部材が用いられ、弾性係数を考慮して選定される。
【００５９】
次に、可動壁１８Ａの動作について説明する。少なくとも１つの流路２０内において液冷媒が沸騰し始めると、気体Ｇが発生するので、可動壁１８Ａが押圧される。この押圧力によって、可動壁１８Ａが付勢手段５０Ｃの付勢力に抗して、連通路４０を開く方向（即ち、流路２０と離間する方向）に移動され始める。気体Ｇの発生量が多くなるほど、押圧力が増すので、可動壁１８Ａが連通路４０を開く方向に移動される。
【００６０】
一方、全ての流路２０内において液冷媒が沸騰していないとき、可動壁１８Ａに対して押圧がかからないので、付勢手段５０Ｃの付勢力によって可動壁１８Ａが閉位置へ復帰する。これにより、連通路４０が閉じられるので、各流路２０内における液冷媒の流量を増やすことができる。従って、発熱体２に近い高温領域における液冷媒の流量を増やすことができ、冷却効率を高めることができる。
【００６１】
このように、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰冷却器１０Ａと同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開き、流路２０と連通路４０とを開放するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００６２】
また、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰冷却器１０Ａと同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、図６（Ｃ）に示すように、連通路４０を開くので、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しており、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰してない場合、圧力差によって、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。これに伴い、他の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。従って、全体としての冷却効率を高めることができる。
【００６３】
更に、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａ等の電子部品の代わりに、付勢手段５０Ｃを用いるので、可動壁１８Ａを移動させるための電源が不要となる。これにより、沸騰冷却器１０Ｃのランニングコストを低減できると共に、沸騰冷却器１０Ｃの設置場所に制約がなくなる。また、高価な制御装置３６Ａ等の代わりに、安価な付勢手段５０Ｃを用いるので、沸騰冷却器１０Ｃの製造コストを低減できる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６５】
例えば、上述した実施例１及び３において、流路２０は複数であるとしたが、単数であってもよく、この場合も、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例１の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図２】制御装置３６が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図４】制御装置３６Ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例３の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例４の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 沸騰冷却器
１８ 可動壁
２０ 流路
４０ 連通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１記載の沸騰冷却器は、液冷媒が受熱して沸騰気化するときに吸熱するので、冷却効率を高めることができる。
【０００３】
また、液冷媒が流れる流路の断面積を可変する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。上記特許文献２記載の技術は、流路の断面積を可変するので、発熱体（被冷却体）の発熱量に応じた最適な流速を選択し冷却を行うことができる。
【特許文献１】特表２００８−５１９２４１号公報
【特許文献２】特開平９−３０７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の沸騰冷却器は、沸騰冷却器に接続される発熱体の発熱量が大きく流路内で発生する気体の量が多い場合、気泡が流路の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【０００５】
また、上記特許文献２記載の技術は、流路の断面積を可変することについて説明するが、液冷媒が受熱して沸騰気化することについて言及がなく、且つ、発熱体の発熱量が大きい場合には液冷媒の流速を高める必要があると説明している。仮に上記特許文献２記載の技術を上記特許文献１記載の沸騰冷却器に適用した場合、発熱体の発熱量が大きい場合には流路の断面積を縮小するので、気泡が流路の内壁面を覆い易くなり、却って冷却効率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バーンアウト現象を抑制することができる沸騰冷却器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器において、
前記流路の断面積を可変するよう移動可能な可動壁を備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記流路の断面積を拡大する方向に移動される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バーンアウト現象を抑制することができる沸騰冷却器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。尚、各図中、矢印方向ＵＰは上方向を、矢印方向Ｆは液冷媒の流れる方向を示す。尚、以下の説明において、「断面積」とは、矢印方向Ｆと直交する断面積を意味する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。沸騰冷却器１０は、半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ）等の発熱体２と接続して、発熱体２を冷却する。沸騰冷却器１０は、受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる複数の流路２０を備える。この沸騰冷却器１０は、液冷媒が沸騰気化するときに吸熱することを利用して、効果的に冷却を行う。液冷媒は、周知のものであってよく、例えば純水やフッ素系液体が用いられる。流路２０内において沸騰気化した液冷媒は、外部において冷却され、流路２０へ還流される。
【００１１】
沸騰冷却器１０は、流路２０の断面積Ｓが小さいミニチャンネル構造或いはマイクロチャンネル構造を有する。ミニチャンネル構造とは、流路２０の断面の短辺（最小径）が１０ｍｍ未満であることを意味する。また、マイクロチャンネル構造とは、流路２０の断面の短辺（最小径）が２ｍｍ未満であることを意味する。
【００１２】
ミニチャンネル構造、或いは、マイクロチャンネル構造においては、流路２０の断面積Ｓが小さいため、複数の流路２０を高密度に設置することができる。これにより、流路２０の内壁面（熱伝達面）の面積を増やすことができ、効果的に冷却を行うことができる。
【００１３】
沸騰冷却器１０は、例えば、図１に示すように、伝熱基板１２と、一対の固定壁１４と、複数のフィン１６と、複数の可動壁１８とを備える。各流路２０は、伝熱基板１２、隣り合うフィン１６、及び１つの可動壁１８で四方を囲まれた空間として構成される。
【００１４】
伝熱基板１２は、半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ）等の発熱体２と接続し、発熱体２からの熱を液冷媒へ伝熱する。伝熱基板１２には、高熱伝導率の板状部材が好適に用いられ、例えば銅板等の金属基板や窒化アルミニウム等のセラミックス基板が用いられる。伝熱基板１２の下面には、発熱体２の上面が密着される。一方、伝熱基板１２の上面には、一対の固定壁１４、及び複数のフィン１６が突設される。
【００１５】
一方の固定壁１４は、液冷媒を複数の流路２０へ供給する供給路１４ａを備える。他方の固定壁１４は、液冷媒を複数の流路２０から外部へ排出する排出路１４ｂを備える。図１（Ｂ）に示すように、液冷媒は、矢印Ｆ方向に沿って、供給路１４ａから各流路２０を通過して排出路１４ｂへ送られる。
【００１６】
複数のフィン１６は、一対の固定壁１４の間に、流路２０と直交する方向に並設され、隣り合う流路２０を画成している。複数のフィン１６は、図１に示すように等ピッチで設けられてもよいし、不等ピッチで設けられてもよい。隣り合うフィン１６の間には、１つの可動壁１８が摺動可能に配置されている。
【００１７】
可動壁１８は、流路２０毎に設置され、流路２０の断面積Ｓを可変するよう移動可能とされる。言い換えると、可動壁１８は、流路２０毎に設置され、流路２０の対向壁１２に対して接近する接近位置と、流路２０の対向壁１２に対して離間する離間位置との間を移動可能とされる。例えば、可動壁１８は、隣り合うフィン１６の間に１つずつ設置され、隣り合うフィン１６の間を上下方向に摺動することで、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変する。
【００１８】
また、沸騰冷却器１０は、図１（Ｃ）に示すように、複数の沸騰状態検出センサ３２と、複数のアクチュエータ３４と、制御装置３６とを備えている。
【００１９】
沸騰状態検出センサ３２は、流路２０毎に設置され、流路２０内の液冷媒の沸騰状態を検出するセンサである。沸騰状態検出センサ３２には、例えば、流路２０内の圧力を検出する圧力センサ、流路２０内の温度を検出する温度センサが用いられる。各沸騰状態検出センサ３２は、検出結果を制御装置３６へ出力する。
【００２０】
アクチュエータ３４は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを可変する方向に移動させるものである。言い換えると、アクチュエータ３４は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の対向壁１２に対して接離する方向に移動させるものである。
【００２１】
アクチュエータ３４は、周知の構成であってよく、例えば電圧に応じて伸縮（変位）する圧電素子を含み構成される。各アクチュエータ３４は、制御装置３６が出力する制御信号に基づいて、対応する可動壁１８を上下方向に移動させる。
【００２２】
制御装置３６は、沸騰状態検出センサ３２の検出結果に応じて、アクチュエータ３４を駆動するものであって、例えば図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００２３】
次に、制御装置３６が実行する処理の一例について図２を参照して説明する。図２は、制御装置３６が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御装置３６は、例えば液冷媒の循環が開始してから終了するまで、図２のＳ１００以降の処理を所定時間毎に繰り返し行う。
【００２４】
制御装置３６は、最初に、各沸騰状態検出センサ３２の検出結果を入力する（Ｓ１００）。続いて、流路２０毎に、流路２０内の液冷媒が沸騰しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。例えば、流路２０毎に、流路２０内の温度と閾値（例えば、液冷媒の沸点）とを比較し、温度が閾値以上の場合に沸騰していると判定し、温度が閾値未満の場合に沸騰していないと判定する。続いて、判定結果に基づいて、流路２０毎に、後述の処理を行う。
【００２５】
液冷媒が沸騰していない場合（Ｓ１０２、ＮＯ）、アクチュエータ３４を駆動して、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを縮小する方向に（即ち、離間位置から接近位置に向けて）所定量移動させ（Ｓ１０４）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８が既に接近位置にある場合、可動壁１８を更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００２６】
一方、液冷媒が沸騰している場合（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、流路２０内の圧力と閾値とを比較し、圧力が閾値以上の場合に気体Ｇの発生量が多いと判定し、圧力が閾値未満の場合に気体Ｇの発生量が少ないと判定する。
【００２７】
気体Ｇの発生量が少ないとき（Ｓ１０６、ＮＯ）、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがないので、今回の処理を終了する。
【００２８】
一方、気体Ｇの発生量が多いとき（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、アクチュエータ３４を駆動して、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に（即ち、接近位置から離間位置に向けて）所定量移動させ（Ｓ１０８）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８が既に離間位置にある場合、可動壁１８を更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００２９】
仮に、流路２０の断面積Ｓを固定すると、流路２０の断面積Ｓが小さいため、気体Ｇの発生量が多いとき、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路２０の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【００３０】
一方で、実施例１の沸騰冷却器１０は、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００３１】
また、実施例１の沸騰冷却器１０は、複数の流路２０を備え、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変するので、流路２０毎に液冷媒の流量を最適化することができる。従って、流路２０毎に冷却効率を最適化することができ、全体としての冷却効率を高めることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しておらず、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰している場合、一の流路２０の断面積Ｓが比較的小さくなるので、一の流路２０における液冷媒の流量が減り、一の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。
【実施例２】
【００３２】
図３は、本発明の実施例２の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図３の沸騰冷却器１０Ａの構成について説明するが、図１の沸騰冷却器１０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
沸騰冷却器１０Ａは、図１の沸騰冷却器１０と異なり、連通路４０を更に備える。連通路４０は、一の流路２０と他の流路２０とを連通するものであって、例えば複数の流路２０の上面を連通している。連通路４０内には、後述の１つの可動壁１８Ａが摺動可能に配置されている。
【００３４】
沸騰冷却器１０Ａは、図１の可動壁１８の代わりに、可動壁１８Ａを備える。可動壁１８Ａは、連通路４０を開閉するよう移動可能とされる。即ち、可動壁１８Ａは、連通路４０を閉じる閉位置と、連通路４０を開く開位置との間で移動可能とされる。例えば、可動壁１８Ａは、連通路４０内を上下方向に摺動し、複数の流路２０の開放面（上面）を開閉することで、連通路４０を開閉する。
【００３５】
沸騰冷却器１０Ａは、図１のアクチュエータ３４及び制御装置３６の代わりに、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａを備える。
【００３６】
アクチュエータ３４Ａは、可動壁１８Ａを連通路４０を開閉する方向に移動させるものである。言い換えると、アクチュエータ３４Ａは、可動壁１８Ａを流路２０に対して接離する方向に移動させるものである。アクチュエータ３４Ａは、制御装置３６Ａが出力する制御信号に基づいて、可動壁１８Ａを上下方向に移動させる。
【００３７】
制御装置３６Ａは、沸騰状態検出センサ３２の検出結果に応じて、アクチュエータ３４Ａを駆動する。
【００３８】
次に、制御装置３６Ａが実行する処理の一例について図４を参照して説明する。図４は、制御装置３６Ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御装置３６Ａは、例えば液冷媒の循環が開始してから終了するまで、図４のＳ２００以降の処理を所定時間毎に繰り返し行う。
【００３９】
制御装置３６Ａは、最初に、各沸騰状態検出センサ３２の検出結果を入力する（Ｓ２００）。続いて、流路２０毎に、流路２０内の液冷媒が沸騰しているか否かを判定する（Ｓ２０２）。例えば、流路２０毎に、流路２０内の温度と閾値（例えば、液冷媒の沸点）とを比較し、温度が閾値以上の場合に沸騰していると判定し、温度が閾値未満の場合に沸騰していないと判定する。
【００４０】
全ての流路２０内において液冷媒が沸騰していない場合（Ｓ２０２、ＮＯ）、アクチュエータ３４Ａを駆動して、可動壁１８Ａを閉位置に移動させ（Ｓ２０４）、今回の処理を終了する。
【００４１】
これにより、連通路４０が閉じられるので、各流路２０内における液冷媒の流量を増やすことができる。従って、発熱体２に近い高温領域における液冷媒の流量を増やすことができ、冷却効率を高めることができる。
【００４２】
一方、いずれか１つの流路２０内において液冷媒が沸騰している場合（Ｓ２０２、ＹＥＳ）、各流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いか否かを判定する（Ｓ２０６）。例えば、各流路２０内の圧力と閾値とを比較し、圧力が閾値以上の場合に気体Ｇの発生量が多いと判定し、圧力が閾値未満の場合に気体Ｇの発生量が少ないと判定する。
【００４３】
全ての流路２０内において気体Ｇの発生量が少ないとき（Ｓ２０６、ＮＯ）、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがないので、今回の処理を終了する。
【００４４】
一方、いずれか１つの流路２０内において気体Ｇの発生量が多いとき（Ｓ２０６、ＹＥＳ）、アクチュエータ３４Ａを駆動して、可動壁１８Ａを連通路４０を開く方向（即ち、流路２０と離間する方向）に所定量移動させ（Ｓ２０８）、今回の処理を終了する。尚、可動壁１８Ａが既に開位置に位置する場合、可動壁１８Ａを更に移動させることなく、今回の処理を終了する。
【００４５】
仮に、連通路４０を常に閉じると、流路２０の断面積Ｓが小さいため、気体Ｇの発生量が多いとき、気泡が流路２０の内壁面を覆うことがある（即ち、核沸騰から膜沸騰へ遷移する所謂バーンアウト現象が生じることがある）。この場合、流路２０の内壁面と液冷媒とが直接に接触しないので、沸騰が阻害され、冷却効率が低下する。
【００４６】
一方で、実施例２の沸騰冷却器１０Ａは、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開き、各流路２０と連通路４０との間を開放するので、液体が流路２０の内壁面を覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００４７】
また、実施例２の沸騰冷却器１０Ａは、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開くので、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しており、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰してない場合、圧力差によって、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。これに伴い、他の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。従って、全体としての冷却効率を高めることができる。
【実施例３】
【００４８】
図５は、本発明の実施例３の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図５の沸騰冷却器１０Ｂの構成について説明するが、図１の沸騰冷却器１０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４、及び制御装置３６等の電子部品の代わりに、複数の付勢手段５０を備える。
【００５０】
付勢手段５０は、可動壁１８毎に設置され、可動壁１８を流路２０の断面積Ｓを縮小する方向（即ち、流路２０の対向壁１２に対して接近する方向）へ付勢する。付勢手段５０は、例えばコイルバネやゴム等の弾性部材が用いられ、弾性係数を考慮して選定される。
【００５１】
次に、可動壁１８の動作について説明する。流路２０内の液冷媒が沸騰し始めると、気体Ｇが発生するので、可動壁１８が押圧される。この押圧力によって、可動壁１８が付勢手段５０の付勢力に抗して、流路２０の断面積Ｓを拡大する方向（即ち、流路２０の対向壁１２に対して離間する方向）に移動され始める。気体Ｇの発生量が多くなるほど、押圧力が増すので、可動壁１８が流路２０の断面積Ｓを拡大する方向に移動される。
【００５２】
一方、流路２０内の液冷媒が沸騰していないとき、可動壁１８に対して押圧がかからないので、付勢手段５０の付勢力によって可動壁１８が接近位置へ復帰する。
【００５３】
このように、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰冷却器１０と同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、流路２０の断面積Ｓを拡大するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００５４】
また、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰冷却器１０と同様に、複数の流路２０を備え、流路２０毎に流路２０の断面積Ｓを可変するので、流路２０毎に液冷媒の流量を最適化することができる。従って、流路２０毎に冷却効率を最適化することができ、全体としての冷却効率を高めることができる。
【００５５】
更に、実施例３の沸騰冷却器１０Ｂは、図１の沸騰状態検出センサ３２、複数のアクチュエータ３４、及び制御装置３６等の電子部品の代わりに、複数の付勢手段５０を用いるので、可動壁１８を移動させるための電源が不要となる。これにより、沸騰冷却器１０Ｂのランニングコストを低減できると共に、沸騰冷却器１０Ｂの設置場所に制約がなくなる。また、高価な制御装置３６等の代わりに、安価な付勢手段５０を用いるので、沸騰冷却器１０Ｂの製造コストを低減できる。
【実施例４】
【００５６】
図６は、本発明の実施例４の沸騰冷却器の構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。以下、図６の沸騰冷却器１０Ｃの構成について説明するが、図３の沸騰冷却器１０Ａと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａ等の電子部品の代わりに、付勢手段５０Ｃを備える。
【００５８】
付勢手段５０Ｃは、可動壁１８Ａを連通路４０を閉じる方向（即ち、流路２０と接近する方向）へ付勢する。言い換えると、付勢手段５０Ｃは、可動壁１８Ａを開位置から閉位置へ付勢する。付勢手段５０Ｃは、例えばコイルバネやゴム等の弾性部材が用いられ、弾性係数を考慮して選定される。
【００５９】
次に、可動壁１８Ａの動作について説明する。少なくとも１つの流路２０内において液冷媒が沸騰し始めると、気体Ｇが発生するので、可動壁１８Ａが押圧される。この押圧力によって、可動壁１８Ａが付勢手段５０Ｃの付勢力に抗して、連通路４０を開く方向（即ち、流路２０と離間する方向）に移動され始める。気体Ｇの発生量が多くなるほど、押圧力が増すので、可動壁１８Ａが連通路４０を開く方向に移動される。
【００６０】
一方、全ての流路２０内において液冷媒が沸騰していないとき、可動壁１８Ａに対して押圧がかからないので、付勢手段５０Ｃの付勢力によって可動壁１８Ａが閉位置へ復帰する。これにより、連通路４０が閉じられるので、各流路２０内における液冷媒の流量を増やすことができる。従って、発熱体２に近い高温領域における液冷媒の流量を増やすことができ、冷却効率を高めることができる。
【００６１】
このように、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰冷却器１０Ａと同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、連通路４０を開き、流路２０と連通路４０とを開放するので、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【００６２】
また、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰冷却器１０Ａと同様に、流路２０内で発生する気体Ｇの量が多いとき、図６（Ｃ）に示すように、連通路４０を開くので、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。例えば、一の流路２０内で液冷媒が沸騰しており、且つ、他の流路２０内で液冷媒が沸騰してない場合、圧力差によって、一の流路２０内で発生した気泡を他の流路２０に移動させることができる。これに伴い、他の流路２０内において液冷媒が沸騰し易くなるので、冷却効率を高めることができる。従って、全体としての冷却効率を高めることができる。
【００６３】
更に、実施例４の沸騰冷却器１０Ｃは、図３の沸騰状態検出センサ３２、アクチュエータ３４Ａ、及び制御装置３６Ａ等の電子部品の代わりに、付勢手段５０Ｃを用いるので、可動壁１８Ａを移動させるための電源が不要となる。これにより、沸騰冷却器１０Ｃのランニングコストを低減できると共に、沸騰冷却器１０Ｃの設置場所に制約がなくなる。また、高価な制御装置３６Ａ等の代わりに、安価な付勢手段５０Ｃを用いるので、沸騰冷却器１０Ｃの製造コストを低減できる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６５】
例えば、上述した実施例１及び３において、流路２０は複数であるとしたが、単数であってもよく、この場合も、液体が流路２０の内壁面を膜状に覆うようになり、所謂バーンアウト現象を抑制することができ、冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例１の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図２】制御装置３６が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図４】制御装置３６Ａが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例３の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例４の沸騰冷却器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 沸騰冷却器
１８ 可動壁
２０ 流路
４０ 連通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器において、
前記流路の断面積を可変するよう移動可能な可動壁を備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記流路の断面積を拡大する方向に移動される沸騰冷却器。
【請求項２】
受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる複数の流路を備える沸騰冷却器において、
一の流路と他の流路とを連通する連通路と、
前記連通路を開閉するよう移動可能な可動壁とを備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記連通路を開く方向に移動される沸騰冷却器。
【請求項１】
受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる流路を備える沸騰冷却器において、
前記流路の断面積を可変するよう移動可能な可動壁を備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記流路の断面積を拡大する方向に移動される沸騰冷却器。
【請求項２】
受熱して沸騰気化する液冷媒が流れる複数の流路を備える沸騰冷却器において、
一の流路と他の流路とを連通する連通路と、
前記連通路を開閉するよう移動可能な可動壁とを備え、
前記可動壁は、前記流路内で発生する気体の量が多いとき、前記連通路を開く方向に移動される沸騰冷却器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１３９１６９（Ｐ２０１０−１３９１６９Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１６２５８（Ｐ２００８−３１６２５８）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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