CN107532859A - 冷却装置 - Google Patents

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青木研介
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Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
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Abstract

实施方式的冷却装置具有蒸发部、冷凝部、第1连接管、第2连接管和第3连接管。上述蒸发部借助发热体发出的热使制冷剂气化。上述冷凝部设置在比上述蒸发部靠上方的位置，气化后的上述制冷剂借助与外部流体的热交换而冷凝。上述第1连接管将在上述蒸发部气化后的上述制冷剂导向上述冷凝部。上述第2连接管将在上述冷凝部冷凝后的上述制冷剂导向上述蒸发部。上述第3连接管将上述第1连接管的一部分与上述第2连接管的一部分连接，该第3连接管与上述第1连接管的连接位置是比运转时的上述第2连接管内的上述制冷剂的最大液面高度高的位置。

Description

冷却装置
技术领域
本发明的实施方式涉及冷却装置。
背景技术
已知有利用制冷剂的气化热来冷却发热体的冷却装置。这样的冷却装置具备：借助发热体发出的热使制冷剂气化的蒸发部；使气化后的制冷剂冷凝的冷凝部；将在蒸发部气化后的上述制冷剂导向上述冷凝部的第1连接管；将在上述冷凝部冷凝后的上述制冷剂导向上述蒸发部的第2连接管。
在此，上述第1连接管的直径有时会由于设置空间、配管成本或是其他理由而无法充分增大。在这样的情况下，会产生因在上述蒸发部气化后的制冷剂使上述蒸发部内的液相的制冷剂(以下称为液态制冷剂)的一部分被朝向上述第1连接管以及上述冷凝部带出的现象。若该现象持续一定时间以上，则在上述蒸发部中液态制冷剂会枯竭，存在冷却装置的冷却性能降低的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-241976号公报
专利文献2：日本特开平11-193980号公报
专利文献3：日本特表2007-513506号公报
专利文献4：日本特表2008-527285号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于提供能够抑制冷却效率降低的冷却装置。
用于解决课题的方案
实施方式的冷却装置具备蒸发部、冷凝部、第1连接管、第2连接管以及第3连接管。上述蒸发部借助发热体发出的热使制冷剂气化。上述冷凝部设置在上述蒸发部的上方，使气化后的上述制冷剂借助与外部流体的热交换而冷凝。上述第1连接管具有与上述蒸发部连通的第1端部和与上述冷凝部连通的第2端部，将在上述蒸发部气化后的上述制冷剂导向上述冷凝部。上述第2连接管具有与上述冷凝部连通的第1端部和与上述蒸发部连通的第2端部，将在上述冷凝部冷凝后的上述制冷剂导向上述蒸发部。上述第3连接管将位于上述第1连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第1连接管的一部分和位于上述第2连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第2连接管的一部分连接。上述第3连接管的该第3连接管与上述第1连接管的连接位置是比运转时的上述第2连接管内的上述制冷剂的最大液面高度高的位置。
附图说明
图1是示意性示出实施方式的冷却装置的剖视图。
图2是示出图1中所示的第3连接管与第1连接管的连接部的剖视图。
图3是示意性示出图1中所示的冷却装置停止时和运转时的情形的剖视图。
图4是示意性示出图1中所示的冷却装置的第1变型例的剖视图。
图5是示意性示出图1中所示的冷却装置的第2变型例的剖视图。
图6是示意性示出图1中所示的冷却装置的第3变型例的剖视图。
图7是示意性示出图1中所示的冷却装置的第4变型例的剖视图。
具体实施方式
以下参照附图来说明实施方式的冷却装置。
首先，参照图1至图3来说明一个实施方式的冷却装置1。
图1示意性示出冷却装置1的构成例。如图1所示那样，冷却装置1是热对流式(二相热对流式)的冷却装置。
详细来讲，本实施方式的冷却装置1具备：使制冷剂气化的蒸发部2；使气化后的制冷剂冷凝的冷凝部3；将在蒸发部2气化后的制冷剂导向冷凝部3的第1连接管4；将在冷凝部3冷凝后的制冷剂导向蒸发部2的第2连接管5；与第2连接管5连接的膨胀箱6；将第1连接管4的一部分与第2连接管5的一部分连接的第3连接管7。
首先，对蒸发部2进行说明。
蒸发部2具有壳体11和设在该壳体11的内部的空间部(储藏部、收纳部)12。壳体11由金属那样的导热性良好的材料形成。
壳体11与成为冷却对象的发热体H导热连接。例如，壳体11相对于发热体H在水平方向排列。例如，壳体11的表面(例如壳体11的侧面11a)与发热体H相接。例如，壳体11的侧面11a形成为与发热体H的主面(面积最大的面)大致相同的大小。
发热体H具有例如板状的外形。发热体H的一例是使从广播电台等所使用的发信机输出的广播用无线信号放大的电力放大器。另外，本实施方式的冷却装置1能够大范围地针对各种发热体H进行应用。冷却装置1所能够应用的发热体H没有特别限定。
空间部12能够收纳制冷剂。制冷剂在冷却装置1停止时被放入到冷却装置1中以便充分地填满空间部12。在此，制冷剂的种类没有特别限定。例如，制冷剂是沸点比水低的流体。例如，制冷剂是沸点为50℃左右的流体。制冷剂在蒸发部2中接受发热体H所发出的热。由此，制冷剂在蒸发部2气化变成蒸气。气化后的制冷剂从空间部12朝向上方移动。
在此，本实施方式的壳体11在发热体H与空间部12之间具有隔壁11b。因而，空间部12的制冷剂经由壳体11的隔壁11b从发热体H接受热。另外，壳体11也可以具有朝向发热体H开口的开口部。即，空间部12内的制冷剂也可以经过壳体11的开口部与发热体H直接接触。
如图1所示那样，本实施方式的蒸发部2是所谓的纵置型的蒸发部。即，壳体11和发热体H排列的方向上的空间部12的水平方向的宽度W1小于空间部12的铅直方向的宽度W2。
接着，对冷凝部3进行说明。
冷凝部3具有多个冷却管15、安装于该冷却管15的多个翅片16、朝向冷却管15以及翅片16送风的风扇17。
详细来讲，多个冷却管15分别在铅直方向延伸。多个冷却管15在水平方向排列。多个冷却管15的入口被收拢到一起。同样，多个冷却管15的出口被收拢到一起。
多个翅片16分别安装于多个冷却管15。
风扇17朝向多个冷却管15以及多个翅片16送风。由此，风扇17对多个冷却管15以及多个翅片16进行冷却。
冷凝部3设置在蒸发部2的上方。在蒸发部2气化后的制冷剂流入冷凝部3。流入到冷凝部3的制冷剂分别流入多个冷却管15。流入到冷却管15的制冷剂在经过冷却管15的过程中，经由冷却管15以及翅片16与外部流体(例如空气)进行热交换，从而冷凝。另外，冷凝部3并不限定于上述构成。冷凝部3也可以是例如不具有风扇17的构成(依靠自然空冷的构成)。
接着，对第1连接管4进行说明。
第1连接管(蒸气管)4设置在蒸发部2与冷凝部3之间，将蒸发部2与冷凝部3连接。详细来讲，第1连接管4具有第1端部4a和第2端部4b。第1连接管4的第1端部4a与蒸发部2的上端部(壳体11的上端部)连接，与蒸发部2连通。即，第1连接管4与蒸发部2的空间部12的上端部连通。第1连接管4的第2端部4b与冷凝部3的上端部连接，与冷凝部3连通。第1连接管4与被收拢到一起的多个冷却管15的入口连通。在蒸发部2气化后的制冷剂流入第1连接管4。第1连接管4将在蒸发部2气化后的制冷剂导向冷凝部3。
另外，第1连接管4具有位于第1端部4a与第2端部4b之间的部分4c。第1连接管4的部分4c包括从蒸发部2朝向上方延伸的上升配管部21。上升配管部21在例如大致铅直方向延伸。上升配管部21具有朝向上方延伸的内周面21a。
接着，对第2连接管5进行说明。
如图1所示那样，第2连接管(液管)5设置在冷凝部3与蒸发部2之间，将冷凝部3与蒸发部2连接。详细来讲，第2连接管5具有第1端部5a和第2端部5b。第2连接管5的第1端部5a与冷凝部3的下端部连接，与冷凝部3连通。第2连接管5与被收拢到一起的多个冷却管15的出口连通。第2连接管5的第2端部5b与蒸发部2的下端部连接，与蒸发部2连通。即，第2连接管5与蒸发部2的空间部12的下端部连通。在冷凝部3冷凝后的制冷剂流入第2连接管5。第2连接管5将在冷凝部3冷凝后的制冷剂导向蒸发部2。
另外，第2连接管5具有位于第1端部5a与第2端部5b之间的部分5c。第2连接管5的部分5c包括从冷凝部3朝向下方延伸的下降配管部22。下降配管部22例如在大致铅直方向延伸。冷却装置1包括使第2连接管5的下降配管部22与第1连接管4的上升配管部21大致平行地延伸的部分R。
在此，本实施方式的冷却装置1是热对流式的冷却装置。即，在冷凝部3冷凝后的制冷剂借助重力流入到第2连接管5内，朝蒸发部2返回。由此，冷却装置1不具有泵就能够使制冷剂循环。
如以上所述，冷却装置1使制冷剂在上述的蒸发部2与冷凝部3之间循环。即，冷却装置1在蒸发部2将热从发热体H转移至制冷剂，在冷凝部3将热从制冷剂向外部排出。由此，冷却装置1对发热体H进行冷却。
接着，对膨胀箱6进行说明。
膨胀箱6是“箱”的一例。膨胀箱6包括能够根据气压的变动而伸缩的容器6a和形成该容器6a的连接口的导入管6b。
在本实施方式中，膨胀箱6与第2连接管5连接。例如，膨胀箱6与第2连接管5的下降配管部22连接。
膨胀箱6对应于第2连接管5内的气压而膨胀。即，当第2连接管5内的气压变得比某个基准值高时，膨胀箱6膨胀。另一方面，当第2连接管5内的气压从比上述基准值高的状态朝向上述基准值变小时，膨胀箱6缩小。由此，膨胀箱6具有抑制第2连接管5内的气压变动的功能。
如图1所示那样，膨胀箱6与第2连接管5的连接位置是比冷凝部3低的位置。
另外，膨胀箱6与第2连接管5的连接位置是比第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2高的位置。更具体来讲，膨胀箱6与第2连接管5的连接位置是比冷却装置1运转时的第2连接管5内的制冷剂的最大液面高度H2max高的位置。由此，即便在第2连接管5内的制冷剂达到最大液面高度H2max的状态下，膨胀箱6也能够对应于第2连接管5内的气压而膨胀或收缩。另外，本申请所提及的“运转”是指在冷却装置1内制冷剂经过气化和冷凝而进行循环。另外，对于制冷剂的最大液面高度H2max将在后叙述。
接着，对第3连接管7进行说明。
第3连接管(旁通管)7设置在第1连接管4与第2连接管5之间。第3连接管7将第1连接管4中位于第1端部4a与第2端部4b之间的部分4c和第2连接管5中位于第1端部5a与第2端部5b之间的部分5c连接。第3连接管7的一端部与第1连接管4的上升配管部21的一部分连接。第3连接管7的另一端部与第2连接管5的下降配管部22的一部分连接。
第3连接管7例如在上升配管部21与下降配管部22大致平行地排列的部分R将上升配管部21与下降配管部22连接。在本实施方式中，第3连接管7在上升配管部21与下降配管部22之间在大致水平方向延伸。由此，第3连接管7以最短距离将上升配管部21与下降配管部22之间连接。
在第1连接管4内，由于在蒸发部2气化后的制冷剂，有时蒸发部2内的液态制冷剂的一部分会被抽起。第3连接管7能够使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的至少一部分从第1连接管4流入第2连接管5。即，第3连接管7能够使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的至少一部分相比经由冷凝部3时更快地流入第2连接管5。经过第3连接管7流入到第2连接管5的液态制冷剂能够从第2连接管5返回蒸发部2。
详细来讲，图2示出第3连接管7与第1连接管4的连接部。如图2所示那样，在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂由于制冷剂蒸气多而被推到上升配管部21的内周面21a，紧贴内周面21a同时在第1连接管4内上升。
在本实施方式中，在上升配管部21的内周面21a，设有沿第1连接管4的径向开口的开口部21b。第3连接管7与该开口部21b连接。
当将上述那样的开口部21b设在上升配管部21的内周面21a时，因制冷剂蒸气被推到上升配管部21的内周面21a上而紧贴内周面21a同时上升的液态制冷剂，到达开口部21b而被推到第3连接管7内。由此，液态制冷剂容易进入第3连接管7。
接着，对冷却装置1停止时以及运转时的状态进行说明。
图3示意性示出冷却装置1停止时和运转时的情形。图3中的(a)表示冷却装置1停止时的状态。图3中的(b)表示冷却装置1低输出运转时(发热体H的发热量较小时)的状态。图3中的(c)表示冷却装置1高输出运转时(发热体H的发热量较大时)的状态。另外，图3中所示的第1连接管4的区域N，是虽存在液态制冷剂的一部分但由于几乎被气泡填满而不被看作液态制冷剂的区域。
如图3中的(a)所示那样，在停止时，冷却装置1收纳将蒸发部2充分填满的量的制冷剂。在冷却装置1停止时，第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2与第1连接管4内的制冷剂的液面高度H1因重力而取得平衡，处于大致相同的高度。
如图3中的(b)所示那样，在冷却装置1运转时的状态下，在蒸发部2，制冷剂气化。其中，低输出运转时的制冷剂的气化是比后述的高输出运转时更稳定的状态。因而，不会因在蒸发部2气化后的制冷剂将蒸发部2内的液态制冷剂抽起到第1连接管4内的较高位置。
在该低输出运转时的状态下，在蒸发部2气化后的制冷剂经过第1连接管4向冷凝部3移动。移动到冷凝部3后的制冷剂在冷凝部3冷凝。冷凝后的制冷剂作为液态制冷剂流入第2连接管5。流入到第2连接管5的液态制冷剂滞留在第2连接管5内。其结果，第2连接管5的制冷剂的液面高度H2变得比冷却装置1停止时高。
此时，第1连接管4内的区域N被在蒸发部2气化后的制冷剂的气泡所占据。因而，第1连接管4内的制冷剂的实质上的液面高度H1变得比冷却装置1停止时低。因而，由于第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2与第1连接管4内的制冷剂的液面高度H1的差异，会在冷却装置1中产生使第2连接管5内的制冷剂朝向蒸发部2移动的驱动力。
另一方面，如图3中的(c)所示那样，在冷却装置1高输出运转时的状态下，在蒸发部2中制冷剂的气化变活跃。因而，由于在蒸发部2气化后的制冷剂，蒸发部2内的液态制冷剂的一部分被抽起到第1连接管4内的高位置。在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的一部分到达冷凝部3。
另外，若蒸发部2中的制冷剂的气化变活跃，则更多的蒸气从蒸发部2向冷凝部3移动。随后，这些蒸气在冷凝部3被冷凝，流入第2连接管5。因而，流入第2连接管5的液态制冷剂的量增多。其结果，第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2变得比冷却装置1低输出运转时高的情形变多。在本实施方式的冷却装置1中，在冷却装置1最高输出运转时的状态下，第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2成为最大液面高度H2max。
根据以上那样的构成的冷却装置1，能够抑制冷却性能降低。
即，若在冷却装置1中充分加粗第1连接管4，则因在蒸发部2气化后的蒸气导致蒸发部2内的液态制冷剂在第1连接管4内被抽起的情形会变少。
其中，第1连接管4的直径有时因设置空间、配管成本或是其他理由而无法充分增大。在这样的情况下，会产生由于在蒸发部2气化后的蒸气而使得蒸发部2内的液态制冷剂的一部分被朝向第1连接管4以及冷凝部3带出的现象。若该现象持续一定时间以上，则在蒸发部2中液态制冷剂会枯竭，存在冷却装置1的冷却性能降低的情况。例如，若在蒸发部2中液态制冷剂枯竭，则蒸发部2的温度会超过制冷剂的沸点而持续上升。
为了解决该现象，考虑在蒸发部2设置气液分离结构。但是，若在蒸发部2设置气液分离结构，则会导致蒸发部2的尺寸的大型化、结构的复杂化以及压力损失的增加。
于是，本实施方式的冷却装置1具有以下的构成。即，本实施方式的冷却装置1具有蒸发部2、冷凝部3、第1连接管4、第2连接管5和第3连接管7。蒸发部2借助发热体H发出的热使制冷剂气化。冷凝部3设置在蒸发部2的上方，气化后的制冷剂借助与外部流体的热交换而冷凝。第1连接管4将在蒸发部2气化后的制冷剂导向冷凝部3。第2连接管5将在冷凝部3冷凝后的制冷剂导向蒸发部2。第3连接管7将第1连接管4的部分4c与第2连接管5的部分5c连接。
根据这样的构成，能够使因在蒸发部2气化后的制冷剂在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的至少一部分经过第3连接管7而流入第2连接管5。由此，能够使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂迅速返回蒸发部2。由此，能够抑制在蒸发部2中液态制冷剂枯竭。由此，无需设置气液分离结构就能够抑制冷却装置1的冷却性能降低。
特别是在本实施方式中，第3连接管7与第1连接管4的连接位置是比冷却装置1运转时的第2连接管5内的最大液面高度H2max高的位置。根据这样的构成，即便在第2连接管5内液态制冷剂达到最大液面高度H2max的情况下，也能够抑制第2连接管5内的液态制冷剂经过第3连接管7向第1连接管4逆流。由此，能够更可靠地使液态制冷剂从第2连接管5返回蒸发部2。由此，能够进一步抑制冷却装置1的冷却性能降低。
在此，第3连接管7与第2连接管5的连接位置也可以如图6所示的变型例那样，是比第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2低的位置。即便在这样的构成中，也能够由第3连接管7使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的至少一部分返回蒸发部2。
但是，在这样的构成中，在冷凝部3冷凝而滞留在第2连接管5内的液态制冷剂的一部分也从第2连接管5流入第3连接管7内。因而，与在冷凝部3冷凝后的液态制冷剂仅滞留在第2连接管5内的情况相比，第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2难以变高。其结果，在冷却装置1内使制冷剂循环的驱动力难以变大。
于是，在本实施方式中，第3连接管7与第2连接管5的连接位置是至少比冷却装置1停止时的第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2高的位置。由此，在冷凝部3冷凝而滞留在第2连接管5内的液态制冷剂至少在第2连接管5内的液面高度H2到达第3连接管7与第2连接管5的连接位置之前都不流入第3连接管7。因而，在第2连接管5内液态制冷剂容易滞留至较高的位置。因而，能够提高在冷却装置1内使制冷剂循环的驱动力。由此，能够更有效地使液态制冷剂返回蒸发部2。其结果，能够进一步抑制冷却装置1的冷却性能降低。
另外，在本实施方式中，第3连接管7与第2连接管5的连接位置是比冷却装置1运转时的第2连接管5内的制冷剂的最大液面高度H2max高的位置。由此，在第2连接管5内，液态制冷剂容易滞留至更高的位置。由此，能够进一步提高在冷却装置1内使制冷剂循环的驱动力。其结果，能够进一步抑制冷却装置1的冷却性能降低。
接着，对第3连接管7相对冷凝部3的位置进行说明。
在此，若第3连接管7与第2连接管5的连接位置处在与冷凝部3同等程度的位置或是比冷凝部3高的位置，则从第3连接管7流入第2连接管5的液态制冷剂有可能会从第2连接管5流入冷凝部3。若液态制冷剂流入冷凝部3，则存在使蒸气冷凝的冷凝部3的性能降低的可能性。
另一方面，在本实施方式中，第3连接管7与第2连接管5的连接位置是比冷凝部3低的位置。根据这样的构成，从第3连接管7流入第2连接管5的液态制冷剂能够抑制向冷凝部3逆流。
另外，第3连接管7与第1连接管4的连接位置也可以是与冷凝部3同等程度的位置或是比冷凝部3高的位置。在这样的构成中，能够使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂的至少一部分流入第2连接管5。因而，根据上述构成，也能够抑制冷却装置1的冷却性能降低。
但是，在该情况下，蒸发部2与第3连接管7之间的距离分开较大。因而，要使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂返回蒸发部2可能会花费时间。在该情况下，需要增加冷却装置1设置时所装入的制冷剂的量，以便在蒸发部2中液态制冷剂不枯竭。因而，有时会导致冷却装置1的大型化。
于是，在本实施方式中，第3连接管7与第1连接管4的连接位置是比冷凝部3低的位置。根据这样的构成，能够使在第1连接管4内被抽起的制冷剂迅速返回蒸发部2。由此，能够减少冷却装置1设置时所需要装入的制冷剂的量。由此，能够实现冷却装置1的小型化。
在此，对第3连接管7相对膨胀箱6的位置进行说明。
假设第3连接管7与第2连接管5的连接位置处在跟第2连接管5与膨胀箱6的连接位置相同程度的位置或是比其高的位置上，则从第3连接管7流入第2连接管5的液态制冷剂可能会从第2连接管5流入膨胀箱6。若液态制冷剂流入膨胀箱6，则存在抑制第2连接管5内的气压变动的膨胀箱6的动作变弱的可能性。
另一方面，在本实施方式中，第3连接管7与第2连接管5的连接位置处在比第2连接管5与膨胀箱6的连接位置低的位置上。根据该构成，能够抑制从第3连接管7流入第2连接管5的液态制冷剂从第2连接管5流入膨胀箱6。由此，能够更可靠地使膨胀箱6发挥功能。
另外，在作为膨胀箱6采用的是通过液态制冷剂流入而吸收压力变动的膨胀箱的情况下，膨胀箱6也可以设置在第3连接管7的下方。
在本实施方式中，第3连接管7的内径为蒸发部2的温度超过制冷剂的沸点而不持续上升的最小内径以上。根据这样的构成，能够使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂之中的、保证在蒸发部2中液态制冷剂不枯竭所需的充足量的液态制冷剂流入第2连接管5。由此，能够进一步抑制冷却装置1的冷却性能降低。
在本实施方式中，第3连接管7的内径为气化后的制冷剂在第3连接管7内不形成连续相的最大内径以下。根据这样的构成，能够防止在第1连接管4内流动的蒸气过度地流入第3连接管7。由此，能够使在蒸发部2气化后的蒸气的大部分向冷凝部3移动。由此，能够更可靠地保证冷却装置1的冷却功能。
在本实施方式中，蒸发部2具有能够收纳制冷剂的空间部12。第1连接管4与空间部12的上端部连通。第2连接管5与空间部12的下端部连通。发热体H和壳体11排列的方向上的空间部12的水平方向的宽度W1小于空间部12的铅直方向的宽度W2。即，本实施方式的蒸发部2是纵置型的蒸发部。
在这样的纵置型的蒸发部2中，由于在蒸发部2的内部液相与气相的界面的面积变小，所以蒸发部2内的液态制冷剂容易被气化后的制冷剂带出到第1连接管4。即，可以说本实施方式的第3连接管7针对具有这样的纵置型的蒸发部2的冷却装置1特别有效。其中，本实施方式的第3连接管7即便在空间部12的水平方向的宽度W1大于铅直方向的宽度W2的冷却装置1中，也能够使在第1连接管4内被抽起的制冷剂迅速返回蒸发部2，从而抑制冷却装置1的冷却性能降低。
在本实施方式中，第1连接管4具有朝向上方延伸的内周面21a。该内周面21a在比蒸发部2高的位置具有沿第1连接管4的径向开口而与第3连接管7连接的开口部21b。
根据这样的构成，因制冷剂蒸气多而被推到上升配管部21的内周面21a上并紧贴内周面21a同时在第1连接管4内上升的液态制冷剂，到达开口部21b而被推到第3连接管7内。由此，液态制冷剂容易流入第3连接管7。
接着，对上述的实施方式的若干个变型例进行说明。另外，在以下的变型例中，对于与上述的实施方式相同或是类似的构成标注相同的附图标记。
(第1变型例)
图4示意性示出第1变型例的冷却装置1。本变型例的膨胀箱6的位置与上述的实施方式不同。而本变型例的其他构成与上述的实施方式的构成相同。因而，省略与上述的实施方式相同部分的说明。
如图4所示那样，本变型例的膨胀箱6与第1连接管4连接。膨胀箱6能够对应于第1连接管4内的气压而进行膨胀。
第3连接管7与第1连接管4的连接位置是比膨胀箱6与第1连接管4的连接位置低的位置。
根据这样的构成，在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂到达膨胀箱6之前，能够使该液态制冷剂流入到第3连接管7。因而，能够抑制在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂流入膨胀箱6。由此，能够使膨胀箱6更可靠地发挥功能。
(第2变型例)
图5示意性示出第2变型例的冷却装置1。本变型例的第3连接管7的形状与上述的实施方式不同。而本变型例的其他构成与上述的实施方式的构成相同。因而，省略与上述的实施方式相同部分的说明。
如图5所示那样，本变型例的第3连接管7相对于水平方向歪斜地倾斜。详细来讲，第3连接管7与第1连接管4的连接位置比第3连接管7与第2连接管5的连接位置高。第3连接管7以随着从第1连接管4朝第2连接管5行进而越位于下方的方式倾斜。其中，在本变型例中，第3连接管7与第1连接管4的连接位置跟上述的实施方式同样，是比冷却装置1运转时的第2连接管5内的制冷剂的最大液面高度H2max靠上方的位置。
根据这样的构成，能够使流入到第3连接管7的液态制冷剂更顺畅地流入第2连接管5。另外，根据上述的构成，第2连接管5内的制冷剂难以经过第3连接管7逆流到第1连接管4。因而，根据上述的构成，能够进一步抑制冷却装置1的冷却性能降低。
(第3变型例)
图6示意性示出第3变型例的冷却装置1。本变型例在第3连接管7与第2连接管5的连接位置位于比第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2靠下方的位置这方面与上述的第2变型例不同。而本变型例的其他构成与上述的第2变型例的构成相同。因而，省略与上述的实施方式以及第2变型例相同的部分的说明。
如图6所示那样，本变型例的第3连接管7与第2变型例相同，以随着从第1连接管4朝向第2连接管5行进而越位于下方的方式倾斜。
第3连接管7与第1连接管4的连接位置与上述的实施方式相同，是比运转时的第2连接管5内的制冷剂的最大液面高度H2max高的位置。
另一方面，第3连接管7与第2连接管5的连接位置是比冷却装置1运转时的第2连接管5内的制冷剂的最大液面高度H2max低的位置。另外，第3连接管7与第2连接管5的连接位置也可以是比冷却装置1停止时的第2连接管5内的液面高度H2低的位置。
即便根据这样的构成，也能够与第2变型例同样，使在第1连接管4内被抽起的液态制冷剂经过第3连接管7以及第2连接管5返回蒸发部2。因而，根据上述的构成也能够抑制冷却装置1的冷却性能降低。
(第4变型例)
图7示意性示出第4变型例的冷却装置1。本变型例的蒸发部2的构成与上述的实施方式不同。而本变型例的其他构成与上述的实施方式的构成相同。因而，省略与上述的实施方式相同部分的说明。
如图7所示那样，在本变型例中，存在多个发热体H。蒸发部2具有能够在水平方向上与多个发热体H交替地配置的多个壳体11。各壳体11分别与发热体H导热连接。各壳体11具有空间部12。
如图7所示那样，各壳体11与上述的实施方式同样，是纵置型的壳体。即，在各壳体11中，发热体H和壳体11排列的方向上的空间部12的水平方向的宽度W1小于空间部12的铅直方向的宽度W2。
第1连接管4具有被分成与多个壳体11数量相同的多个分支配管4a。各分支配管4a与各壳体11的空间部12的上端部连通。分支配管4a按彼此大致相同的高度连接于多个壳体11。多个分支配管4a是第1连接管4的“第1端部”的一例。
同样，第2连接管5具有被分成与多个壳体11数量相同的多个分支配管5b。各分支配管5b与各壳体11的空间部12的下端部连通。分支配管5b按彼此大致相同的高度连接于多个壳体11。多个分支配管5b是第2连接管5的“第2端部”的一例。
根据这样的构成，相对于多个壳体11的空间部12，能够作用基于第2连接管5内的制冷剂的液面高度H2与第1连接管4内的制冷剂的液面高度H1的差异而获得的相同的驱动力。
根据这样的构成，也与上述的实施方式同样，能够抑制冷却装置1的冷却性能降低。
在此，考虑将发热体H以及壳体11水平放置并在发热体H上载置壳体11的情况(所谓的横置的情况)。在该情况下，即便在壳体11的空间部12中液态制冷剂的量变少，也能够使制冷剂覆盖发热体H的整个区域。因而，若将壳体11设为横置，则难以产生因制冷剂枯竭导致的冷却性能降低。
在此，在蒸发部2具有多个壳体11的情况下，若在铅直方向排列多个横置的壳体11，则设置面积变小。但是，若在大致铅直方向排列多个横置的壳体11，则在被供给到各壳体11的液态制冷剂的驱动力会产生差异，各壳体11的冷却性能变得不均匀。
另一方面，若在水平方向排列多个横置的壳体11，则各壳体11的冷却性能变得均匀，但设置面积会变大。
于是，在本变型例中，通过将多个壳体11设为纵置，能够同时实现各壳体11的冷却性能的均匀化以及设置面积的缩小。进而，在本变型例中，通过设置第3连接管7，能够抑制因制冷剂枯竭而导致的冷却性能降低。由此，能够提供小型且可发挥优异性能的冷却装置1。
根据以上说明的至少一个实施方式，冷却装置具备蒸发部、冷凝部、第1连接管、第2连接管以及第3连接管。上述蒸发部借助发热体发出的热使制冷剂气化。上述冷凝部设置在上述蒸发部的上方，使气化后的上述制冷剂借助与外部流体的热交换而冷凝。上述第1连接管具有与上述蒸发部连通的第1端部和与上述冷凝部连通的第2端部，将在上述蒸发部气化后的上述制冷剂导向上述冷凝部。上述第2连接管具有与上述冷凝部连通的第1端部和与上述蒸发部连通的第2端部，将在上述冷凝部冷凝后的上述制冷剂导向上述蒸发部。上述第3连接管将位于上述第1连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第1连接管的一部分和位于上述第2连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第2连接管的一部分连接。上述第3连接管的该第3连接管与上述第1连接管的连接位置是比运转时的上述第2连接管内的上述制冷剂的最大液面高度高的位置。根据这样的构成，能够抑制冷却装置的冷却性能降低。
虽然已经说明了本发明的若干个实施方式，但这些实施方式是作为例子进行提示的方案，并非意在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式得以实施，在不脱离发明的构思的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变型包含在发明的范围及构思内，同样也包含在权利要求书所记载的发明及其等价的范围内。
附图标记的说明
H…发热体，1…冷却装置，2…蒸发部，3…冷凝部，4…第1连接管，5…第2连接管，6…膨胀箱，7…第3连接管，12…空间部，W1…空间部的水平方向的宽度，W2…空间部的铅直方向的宽度，H2…第2连接管内的制冷剂的液面高度，H2max…第2连接管内的制冷剂的最大液面高度。

Claims (8)

1.一种冷却装置，具备：
蒸发部，该蒸发部借助发热体发出的热使制冷剂气化；
冷凝部，该冷凝部设置在上述蒸发部的上方，使气化后的上述制冷剂借助与外部流体的热交换而冷凝；
第1连接管，该第1连接管具有与上述蒸发部连通的第1端部和与上述冷凝部连通的第2端部，将在上述蒸发部气化后的上述制冷剂导向上述冷凝部；
第2连接管，该第2连接管具有与上述冷凝部连通的第1端部和与上述蒸发部连通的第2端部，将在上述冷凝部冷凝后的上述制冷剂导向上述蒸发部；以及
第3连接管，该第3连接管将位于上述第1连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第1连接管的一部分和位于上述第2连接管的上述第1端部与上述第2端部之间的上述第2连接管的一部分连接，该第3连接管与上述第1连接管的连接位置是比该冷却装置运转时的上述第2连接管内的上述制冷剂的最大液面高度高的位置。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述第3连接管与上述第2连接管的连接位置是比该冷却装置停止时的上述第2连接管内的上述制冷剂的液面高度高的位置。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
上述第3连接管与上述第2连接管的连接位置是比该冷却装置运转时的上述第2连接管内的上述制冷剂的最大液面高度高的位置。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述第3连接管与上述第2连接管的连接位置是比上述冷凝部低的位置。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述冷却装置还具备箱，该箱在比上述冷凝部低位置处与上述第2连接管连接，能够对应于上述第2连接管内的气压而膨胀，
上述第3连接管与上述第2连接管的连接位置是比上述箱与上述第2连接管的连接位置低的位置。
6.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述第3连接管的内径为上述蒸发部的温度超过上述制冷剂的沸点而不持续上升的最小内径以上。
7.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述第3连接管的内径为气化后的上述制冷剂在上述第3连接管内不形成连续相的最大内径以下。
8.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
上述冷却装置具备包括上述发热体在内的多个发热体，
上述蒸发部具有能够在水平方向上与上述多个发热体交替地配置的多个壳体，上述多个壳体各自包括能够收纳上述制冷剂的空间部，
上述第1连接管与上述多个壳体的上述空间部的上端部连通，
上述第2连接管与上述多个壳体的上述空间部的下端部连通，
在上述多个壳体的各个壳体中，在上述发热体与上述多个壳体排列的方向上的上述空间部的水平方向的宽度小于上述空间部的铅直方向的宽度。
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