JP2010236792A - 沸騰冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】容器内において適切な冷媒蒸気の流れを形成することができる沸騰冷却装置の提供。
【解決手段】発熱体の熱を受ける液体冷媒を内部に貯溜する冷媒貯溜部１２と、冷媒貯溜部１２に接続され、蒸発した冷媒蒸気を凝縮する凝縮部１５と、を備えた沸騰冷却装置１０であって、内部に冷却流体を流通する中空板状の凝縮管１７が凝縮部１５内に設置され、凝縮管１７は、凝縮部１５の冷媒蒸気と接する凝縮面と、冷媒蒸気の導入側となる上流側端部と、冷媒蒸気の導出側となる下流側端部とを備え、凝縮面は、凝縮部１５内における凝縮管１７への導入直前であって、凝縮管１７と別の方向へ向かう冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜して、配置され、下流側端部よりも上流側端部の方が、前記凝縮部１５内における前記凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
【選択図】 図１
【解決手段】発熱体の熱を受ける液体冷媒を内部に貯溜する冷媒貯溜部１２と、冷媒貯溜部１２に接続され、蒸発した冷媒蒸気を凝縮する凝縮部１５と、を備えた沸騰冷却装置１０であって、内部に冷却流体を流通する中空板状の凝縮管１７が凝縮部１５内に設置され、凝縮管１７は、凝縮部１５の冷媒蒸気と接する凝縮面と、冷媒蒸気の導入側となる上流側端部と、冷媒蒸気の導出側となる下流側端部とを備え、凝縮面は、凝縮部１５内における凝縮管１７への導入直前であって、凝縮管１７と別の方向へ向かう冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜して、配置され、下流側端部よりも上流側端部の方が、前記凝縮部１５内における前記凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
【選択図】 図１
Description
この発明は、半導体素子や半導体素子を備えるパワーモジュール等の発熱体を冷却する沸騰冷却装置に関する。
従来の沸騰冷却装置としては、例えば、特許文献１に開示された電子装置の冷却装置が知られている。
この種の装置では、密閉された容器内の下部を冷媒の貯溜部とし、この容器内の上部に外部との熱交換を行う凝縮器を設けている。
電子素子を取り付けた回路基板が貯溜部の冷媒中において冷却されるように貯溜部内に配設されている。
凝縮器の下方であって、貯溜部の上方には凝縮器から滴下する冷媒を集液するリザーバが設けられている。
リザーバの底部には貯溜部へ冷媒を戻す戻し管が設けられている。
この種の装置では、密閉された容器内の下部を冷媒の貯溜部とし、この容器内の上部に外部との熱交換を行う凝縮器を設けている。
電子素子を取り付けた回路基板が貯溜部の冷媒中において冷却されるように貯溜部内に配設されている。
凝縮器の下方であって、貯溜部の上方には凝縮器から滴下する冷媒を集液するリザーバが設けられている。
リザーバの底部には貯溜部へ冷媒を戻す戻し管が設けられている。
この種の装置によれば、通電により電子素子が発熱すると、冷媒が発熱した電子素子から熱を奪って冷却する。
電子素子から奪った熱により冷媒が沸騰すると、蒸気の気泡が冷媒中に発生する。
蒸気は冷媒の液面上の空間へ移動し、凝縮器により熱を奪われて、凝縮により液相に戻る。
液相に戻った冷媒はリザーバ内へ滴下して集液される。
電子素子から奪った熱により冷媒が沸騰すると、蒸気の気泡が冷媒中に発生する。
蒸気は冷媒の液面上の空間へ移動し、凝縮器により熱を奪われて、凝縮により液相に戻る。
液相に戻った冷媒はリザーバ内へ滴下して集液される。
しかしながら、従来技術では、容器内において液面から蒸発する冷媒蒸気の上方への流れに基づいて、冷媒蒸気が凝縮器へ移動するものの、容器内において適切な冷媒蒸気の流れを形成することについて言及されていない。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、容器内において適切な冷媒蒸気の流れを形成することができる沸騰冷却装置の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、発熱体の熱を受ける液体冷媒を内部に貯溜する冷媒貯溜部と、前記冷媒貯溜部に接続され、蒸発した冷媒蒸気を凝縮する凝縮部と、を備えた沸騰冷却装置であって、内部に冷却流体を流通する中空板状の凝縮管が前記凝縮部内に設置され、前記凝縮管は、前記凝縮部の冷媒蒸気と接する凝縮面と、冷媒蒸気の導入側となる上流側端部と、冷媒蒸気の導出側となる下流側端部とを備え、前記凝縮面は、前記凝縮部内における前記凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜して、配置され、前記下流側端部よりも前記上流側端部の方が、前記凝縮部内における前記凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置することを特徴とする。
本発明によれば、発熱体は冷媒貯溜部の液体冷媒により冷却される。
冷媒貯溜部の液体冷媒は発熱体からの受熱により沸騰し、冷媒蒸気が液体冷媒中の気泡として発生する。
冷媒蒸気は凝縮部へ放出され、凝縮部へ放出された冷媒蒸気は、中空板状の凝縮管と別の方向へ向かう流れを形成する。
凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることから、冷媒蒸気は上流側端部から凝縮面に沿って下流側端部へ向けて通り易い。
その結果、冷媒蒸気が凝縮面を円滑に通り、冷媒蒸気を凝縮する凝縮管に対する適切な冷媒蒸気の流れを形成することができ、沸騰冷却装置の冷媒蒸気の凝縮能力を従来よりも向上させることができる。
なお、凝縮管が複数ある場合には、複数の凝縮管のうちの少なくとも一部の凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していればよく、全ての凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していなくてもよいものとする。
冷媒貯溜部の液体冷媒は発熱体からの受熱により沸騰し、冷媒蒸気が液体冷媒中の気泡として発生する。
冷媒蒸気は凝縮部へ放出され、凝縮部へ放出された冷媒蒸気は、中空板状の凝縮管と別の方向へ向かう流れを形成する。
凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることから、冷媒蒸気は上流側端部から凝縮面に沿って下流側端部へ向けて通り易い。
その結果、冷媒蒸気が凝縮面を円滑に通り、冷媒蒸気を凝縮する凝縮管に対する適切な冷媒蒸気の流れを形成することができ、沸騰冷却装置の冷媒蒸気の凝縮能力を従来よりも向上させることができる。
なお、凝縮管が複数ある場合には、複数の凝縮管のうちの少なくとも一部の凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していればよく、全ての凝縮管の凝縮面が凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していなくてもよいものとする。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、前記凝縮面に接する冷媒蒸気が前記凝縮面に沿って上方から下方へ向かって流れるように、前記凝縮面が配置されてもよい。
この場合、凝縮面において凝縮された液相の冷媒は自重により凝縮面に沿って上方から下方へ向かう。
凝縮面に接する冷媒蒸気は、凝縮面に沿って上方から下方へ向かうことから、凝縮面において凝縮された冷媒の下方への移動を促進することができる。
凝縮面に接する冷媒蒸気は、凝縮面に沿って上方から下方へ向かうことから、凝縮面において凝縮された冷媒の下方への移動を促進することができる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、前記凝縮部内を導入通路と凝縮通路に区画するとともに、冷媒蒸気を前記導入通路から前記凝縮通路に案内する通路形成板を前記凝縮部内に設け、前記凝縮管は、前記凝縮通路に配置されてもよい。
この場合、凝縮部内は通路形成板により導入通路と凝縮通路とに区画される。
凝縮部内の冷媒蒸気は、導入通路から凝縮通路へ案内されるから、凝縮管と別の方向へ向かうとともに、凝縮管の凝縮面に対して傾斜する凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れを形成することができる。
凝縮部内の冷媒蒸気は、導入通路から凝縮通路へ案内されるから、凝縮管と別の方向へ向かうとともに、凝縮管の凝縮面に対して傾斜する凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れを形成することができる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、前記凝縮管は複数並列に設けられてもよい。
この場合、凝縮部内において複数の凝縮管が並列に設けられることにより、凝縮効率を向上させることができる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、互いに隣り合う前記凝縮管の前記凝縮面の間隙は、前記凝縮管の上流側端部から下流側端部にわたって一定の距離に設定されてもよい。
この場合、互いに隣り合う凝縮面の間隙を通る蒸気冷媒の流れ方向は互いに同じ方向とすることができる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、互いに隣り合う前記凝縮管の前記凝縮面の間隙における液面側が拡開されてもてよい。
この場合、凝縮された液相の冷媒が凝縮管と凝縮管との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を、互いに隣り合う前記凝縮管の前記凝縮面の間隙における液面側で防止することができる。
凝縮管の間隙を通る冷媒蒸気が上流側端部から下流側端部へ向かう場合、間隙の液面側が拡開されていれば、液面側となる下流側端部側のブリッジ（液体架橋）を防止できる。
凝縮管の間隙を通る冷媒蒸気が上流側端部から下流側端部へ向かう場合、間隙の液面側が拡開されていれば、液面側となる下流側端部側のブリッジ（液体架橋）を防止できる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、前記凝縮部は凝縮部筐体を備え、前記凝縮部筐体は、前記凝縮管への導入直前の前記冷媒蒸気の流れを形成する傾斜天井壁を備えてもよい。
この場合、凝縮部筐体の傾斜天井壁は、凝縮管の凝縮面に対して傾斜する冷媒蒸気の流れを形成する。
凝縮面が垂直方向と一致するように凝縮管が配置されても、凝縮管の凝縮面を冷媒蒸気の流れに対して傾斜させることができる。
凝縮面が垂直方向と一致するように凝縮管が配置されても、凝縮管の凝縮面を冷媒蒸気の流れに対して傾斜させることができる。
また、本発明は、上記の沸騰冷却装置において、互いに隣り合う前記凝縮管の前記上流側端部および前記下流側端部の少なくとも一方の液体冷媒の液面に対する高さが互いに異なってもよい。
この場合、凝縮管の凝縮面が別の凝縮管の凝縮面と対向する範囲が少なくなり、凝縮された液相の冷媒が凝縮管と凝縮管との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を凝縮管の上流側端部および下流側端部の少なくとも一方で防止することができる。
本発明によれば、容器内の凝縮器に対するより適切な冷媒蒸気の流れを形成することができる沸騰冷却装置を提供することができる。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る沸騰冷却装置を図１〜図３に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、沸騰冷却装置１０は、液体の冷媒（以後「液体冷媒」と表記する）Ｒを貯溜する冷媒貯溜部１２と、蒸発した冷媒（以後「冷媒蒸気」と表記する）を凝縮する凝縮部１５と、を備えている。
以下、第１の実施形態に係る沸騰冷却装置を図１〜図３に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、沸騰冷却装置１０は、液体の冷媒（以後「液体冷媒」と表記する）Ｒを貯溜する冷媒貯溜部１２と、蒸発した冷媒（以後「冷媒蒸気」と表記する）を凝縮する凝縮部１５と、を備えている。
冷媒貯溜部１２は、直方体状である金属性の貯溜部筐体１３を備えている。
貯溜部筐体１３は、一対の受熱壁１３Ａと、受熱壁１３Ａの側端部の間に形成される一対の側壁１３Ｂと、底壁１３Ｃとを備えている。
この実施形態では、受熱壁１３Ａの外表面においてそれぞれ３個の発熱体１１が取り付けられている（図２おいては一方の受熱壁１３Ａの外表面に固定された発熱体１１のみ示される）。
受熱壁１３Ａは、発熱体１１の熱を貯溜部筐体１３内の液体冷媒Ｒに伝達する伝熱面を有する。
発熱体１１はＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有するパワーモジュール等の電子回路ユニットである。
貯溜部筐体１３は、一対の受熱壁１３Ａと、受熱壁１３Ａの側端部の間に形成される一対の側壁１３Ｂと、底壁１３Ｃとを備えている。
この実施形態では、受熱壁１３Ａの外表面においてそれぞれ３個の発熱体１１が取り付けられている（図２おいては一方の受熱壁１３Ａの外表面に固定された発熱体１１のみ示される）。
受熱壁１３Ａは、発熱体１１の熱を貯溜部筐体１３内の液体冷媒Ｒに伝達する伝熱面を有する。
発熱体１１はＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有するパワーモジュール等の電子回路ユニットである。
図１に示すように、凝縮部１５は冷媒貯溜部１２と接続されている。
凝縮部１５は、直方体状である金属性の凝縮部筐体１６を備えている。
凝縮部筐体１８は、冷媒貯溜部１２内の空間部よりも水平方向に拡張されている空間部を有する。
凝縮部筐体１６は、受熱壁１３Ａと接続され、水平方向へ張り出す水平壁１６Ａと、水平壁１６Ａの端部から上方へ向けて垂設された垂直壁１６Ｂと、貯溜部筐体１３の側壁１３Ｂと同一平面を形成する側壁１６Ｃと、天井を形成する天井壁１６Ｄとを備えている。
凝縮部１５は、直方体状である金属性の凝縮部筐体１６を備えている。
凝縮部筐体１８は、冷媒貯溜部１２内の空間部よりも水平方向に拡張されている空間部を有する。
凝縮部筐体１６は、受熱壁１３Ａと接続され、水平方向へ張り出す水平壁１６Ａと、水平壁１６Ａの端部から上方へ向けて垂設された垂直壁１６Ｂと、貯溜部筐体１３の側壁１３Ｂと同一平面を形成する側壁１６Ｃと、天井を形成する天井壁１６Ｄとを備えている。
図１および図２に示すように、冷媒貯溜部１２および凝縮部１５の内部を複数の通路に区画する一対の通路形成板１４が配設されている。
通路形成板１４は屈曲された板材により形成され、通路形成板１４の側端は側壁１３Ｂ、１６Ｃに固定されている。
通路形成板１４は、大部分が貯溜部筐体１３内に位置する貯溜部側垂直部１４Ａと、貯溜部側垂直部１４Ａから凝縮部筐体１６の垂直壁１６Ｂへ向けて延設された傾斜部１４Ｂと、傾斜部１４Ｂから上方へ向けて延設された凝縮部側垂直部１４Ｃを備える。
通路形成板１４は屈曲された板材により形成され、通路形成板１４の側端は側壁１３Ｂ、１６Ｃに固定されている。
通路形成板１４は、大部分が貯溜部筐体１３内に位置する貯溜部側垂直部１４Ａと、貯溜部側垂直部１４Ａから凝縮部筐体１６の垂直壁１６Ｂへ向けて延設された傾斜部１４Ｂと、傾斜部１４Ｂから上方へ向けて延設された凝縮部側垂直部１４Ｃを備える。
貯溜部側垂直部１４Ａと受熱壁１３Ａとの間に形成される通路は第１冷媒通路Ｔ１である。
この実施形態では、一対の通路形成板１４を配設したことにより、貯溜部筐体１３内において一対の第１冷媒通路Ｔ１が形成される。
また、一対の貯溜部側垂直部１４Ａの間には、第２冷媒通路Ｔ２が形成されている。
凝縮部筐体１６の一部（水平壁１６Ａおよび垂直壁１６Ｂ）と通路形成板１４の一部（傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃ）との間には導入通路としての第３冷媒通路Ｔ３が形成されている。
一対の通路形成板１４の一部（傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃ）の間には凝縮通路としての第４冷媒通路Ｔ４が形成されている。
従って、通路形成板１４は、第１冷媒通路Ｔ１〜第４冷媒通路Ｔ４を形成する通路形成手段に相当する。
この実施形態では、一対の通路形成板１４を配設したことにより、貯溜部筐体１３内において一対の第１冷媒通路Ｔ１が形成される。
また、一対の貯溜部側垂直部１４Ａの間には、第２冷媒通路Ｔ２が形成されている。
凝縮部筐体１６の一部（水平壁１６Ａおよび垂直壁１６Ｂ）と通路形成板１４の一部（傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃ）との間には導入通路としての第３冷媒通路Ｔ３が形成されている。
一対の通路形成板１４の一部（傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃ）の間には凝縮通路としての第４冷媒通路Ｔ４が形成されている。
従って、通路形成板１４は、第１冷媒通路Ｔ１〜第４冷媒通路Ｔ４を形成する通路形成手段に相当する。
この実施形態では、液体冷媒Ｒの液面が凝縮部筐体１６の水平壁１６Ａよりもやや上方に位置する状態にある。
この状態では、第１冷媒通路Ｔ１および第２冷媒通路Ｔ２は液体冷媒Ｒが存在し、第３冷媒通路Ｔ３および第４冷媒通路Ｔ４は冷媒蒸気が存在する。
液面から蒸発する冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４を通るが、第３冷媒通路Ｔ３では、傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃが冷媒蒸気を案内し、上方へ向かう冷媒蒸気の流れが発生する。
第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は、壁部としての天井壁１６Ｄに沿う水平方向の流れとなる。
この状態では、第１冷媒通路Ｔ１および第２冷媒通路Ｔ２は液体冷媒Ｒが存在し、第３冷媒通路Ｔ３および第４冷媒通路Ｔ４は冷媒蒸気が存在する。
液面から蒸発する冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４を通るが、第３冷媒通路Ｔ３では、傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃが冷媒蒸気を案内し、上方へ向かう冷媒蒸気の流れが発生する。
第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は、壁部としての天井壁１６Ｄに沿う水平方向の流れとなる。
通路形成板１４の下端部は、貯溜部筐体１３の底壁１３Ｃに達しておらず、底壁１３Ｃとの間には間隙が形成されている。
従って、一対の第１冷媒通路Ｔ１と第２冷媒通路Ｔ２は通路形成板１４の下方の間隙にて連通している。
通路形成板１４の上端部と天井壁１６Ｄとの間には間隙が形成されている。
一対の第３冷媒通路Ｔ３と第４冷媒通路Ｔ４は通路形成板１４の上方の間隙にて連通している。
なお、第４冷媒通路Ｔ４は第２冷媒通路Ｔ２の上方に位置する。
従って、一対の第１冷媒通路Ｔ１と第２冷媒通路Ｔ２は通路形成板１４の下方の間隙にて連通している。
通路形成板１４の上端部と天井壁１６Ｄとの間には間隙が形成されている。
一対の第３冷媒通路Ｔ３と第４冷媒通路Ｔ４は通路形成板１４の上方の間隙にて連通している。
なお、第４冷媒通路Ｔ４は第２冷媒通路Ｔ２の上方に位置する。
凝縮部筐体１６内には、１０本の中空板状の凝縮管１７が並列に配置されている。
図２に示すように、凝縮管１７は凝縮部筐体１６を貫通しており、側壁１６Ｃに溶接により固定されている。
凝縮器に相当する凝縮管１７は、ポンプや放熱手段を含む冷却水配管（図示せず）と接続されており、凝縮管１７には冷却配管を通じて冷却流体としての冷却水Ｃが供給され、凝縮管１７内では冷却水Ｃが一方から他方へ流通する。
凝縮管１７の冷却水Ｃは凝縮部１５内の冷媒蒸気との熱交換により冷媒蒸気を凝縮する。
図２に示すように、凝縮管１７は凝縮部筐体１６を貫通しており、側壁１６Ｃに溶接により固定されている。
凝縮器に相当する凝縮管１７は、ポンプや放熱手段を含む冷却水配管（図示せず）と接続されており、凝縮管１７には冷却配管を通じて冷却流体としての冷却水Ｃが供給され、凝縮管１７内では冷却水Ｃが一方から他方へ流通する。
凝縮管１７の冷却水Ｃは凝縮部１５内の冷媒蒸気との熱交換により冷媒蒸気を凝縮する。
凝縮管１７は、図３に示すように、互いに対向する一対の平坦壁１７Ａと、平坦壁１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁１７Ｂにより形成されている。
平坦壁１７Ａの表面は凝縮管１７の凝縮面を構成する。
この実施形態では、沸騰冷却装置１０が垂直な状態で設置されており、天井壁１６Ｄは水平である。
各凝縮管１７の平坦壁１７Ａの表面が天井壁１６Ｄに対して直角ではないことから、各凝縮管１７は垂直方向に対して傾斜する状態で凝縮部１５内に配置されている。
さらに言うと、凝縮管１７は、凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂが凝縮部１５内における外側へ向かう状態で、倒伏するように傾斜している。
また、平坦壁１７Ａは第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向（図３の矢印Ｆにより示す）に対して傾斜しており、第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっている。
図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４への案内後であって、凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れである。
ここでいう「凝縮管１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図３の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
さらに言うと、平坦壁１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、凝縮部１５内における外側から内側へ向かう冷媒蒸気の水平方向への流れである。
平坦壁１７Ａが冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることにより、凝縮管１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
従って、凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂは、凝縮管１７の冷媒蒸気の導入側となる上流側端部に相当し、下方の接続壁１７Ｂは冷媒蒸気の導出側となる下流側端部に相当する。
上方の接続壁１７Ｂは、凝縮部１５内において下方の接続壁１７Ｂよりも外側に位置する。
さらに言うと、各凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂは、図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
平坦壁１７Ａの表面は凝縮管１７の凝縮面を構成する。
この実施形態では、沸騰冷却装置１０が垂直な状態で設置されており、天井壁１６Ｄは水平である。
各凝縮管１７の平坦壁１７Ａの表面が天井壁１６Ｄに対して直角ではないことから、各凝縮管１７は垂直方向に対して傾斜する状態で凝縮部１５内に配置されている。
さらに言うと、凝縮管１７は、凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂが凝縮部１５内における外側へ向かう状態で、倒伏するように傾斜している。
また、平坦壁１７Ａは第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向（図３の矢印Ｆにより示す）に対して傾斜しており、第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっている。
図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４への案内後であって、凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れである。
ここでいう「凝縮管１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図３の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
さらに言うと、平坦壁１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、凝縮部１５内における外側から内側へ向かう冷媒蒸気の水平方向への流れである。
平坦壁１７Ａが冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることにより、凝縮管１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
従って、凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂは、凝縮管１７の冷媒蒸気の導入側となる上流側端部に相当し、下方の接続壁１７Ｂは冷媒蒸気の導出側となる下流側端部に相当する。
上方の接続壁１７Ｂは、凝縮部１５内において下方の接続壁１７Ｂよりも外側に位置する。
さらに言うと、各凝縮管１７の上方の接続壁１７Ｂは、図３の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮管１７の上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されており、隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａは互いに平行である。
隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮された液相の冷媒が凝縮管１７と凝縮管１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる距離で設定されている。
因みに、２物体間におけるブリッジ（液体架橋）しない距離は、液体冷媒Ｒの表面張力、密度、冷媒蒸気の密度、重力加速度、液体冷媒Ｒの種類により定まるの定数を用いたラプラス長さの式により規定される（例えば、特開２０００−７４５３６号公報を参照。）。
隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮された液相の冷媒が凝縮管１７と凝縮管１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる距離で設定されている。
因みに、２物体間におけるブリッジ（液体架橋）しない距離は、液体冷媒Ｒの表面張力、密度、冷媒蒸気の密度、重力加速度、液体冷媒Ｒの種類により定まるの定数を用いたラプラス長さの式により規定される（例えば、特開２０００−７４５３６号公報を参照。）。
次に、沸騰冷却装置１０の作用について説明する。
冷媒貯溜部１２内の液体冷媒Ｒは、発熱体１１が発熱すると受熱壁１３Ａの伝熱面を通じて発熱体１１から受熱して沸騰する。
液体冷媒Ｒの沸騰により生じた冷媒蒸気は気泡Ｂとして液体冷媒Ｒ中に発生し、気泡Ｂは第１冷媒通路Ｔ１を上昇する。
第１冷媒通路Ｔ１を上昇して液面に達した気泡Ｂからは冷媒蒸気が凝縮部１５へ放出される。
冷媒貯溜部１２内の液体冷媒Ｒは、発熱体１１が発熱すると受熱壁１３Ａの伝熱面を通じて発熱体１１から受熱して沸騰する。
液体冷媒Ｒの沸騰により生じた冷媒蒸気は気泡Ｂとして液体冷媒Ｒ中に発生し、気泡Ｂは第１冷媒通路Ｔ１を上昇する。
第１冷媒通路Ｔ１を上昇して液面に達した気泡Ｂからは冷媒蒸気が凝縮部１５へ放出される。
第１冷媒通路Ｔ１における気泡Ｂの上昇に伴い、第１冷媒通路Ｔ１において液体冷媒Ｒの下方から上方への流れが発生する。
第１冷媒通路Ｔ１における液体冷媒Ｒの下方から上方への流れの発生に伴って、通路形成板１４の下端部では第２冷媒通路Ｔ２から第１冷媒通路Ｔ１へ向かう液体冷媒Ｒの流れが生じる。
第１冷媒通路Ｔ１における液体冷媒Ｒの下方から上方への流れの発生に伴って、通路形成板１４の下端部では第２冷媒通路Ｔ２から第１冷媒通路Ｔ１へ向かう液体冷媒Ｒの流れが生じる。
一方、液面から放出された冷媒蒸気は、凝縮部筐体１６の垂直壁１６Ｂと通路形成板１４の傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃに沿う流れが発生する。
第３冷媒通路Ｔ３では上方へ向かう冷媒蒸気の流れが形成される。
第３冷媒通路Ｔ３を通過した冷媒蒸気は、天井壁１６Ｄと通路形成板１４の間を通って第４冷媒通路Ｔ４へ導入される。
冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される際、天井壁１６Ｄに沿う流れとなる。
第３冷媒通路Ｔ３は、凝縮部１５内において第４冷媒通路Ｔ４よりも外側に形成されており、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４に案内された冷媒蒸気は凝縮部１５内の外側から内側へ向かって流れる。
第４冷媒通路Ｔ４では、凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ（図３の矢印Ｆにより示す）が形成される。
第３冷媒通路Ｔ３では上方へ向かう冷媒蒸気の流れが形成される。
第３冷媒通路Ｔ３を通過した冷媒蒸気は、天井壁１６Ｄと通路形成板１４の間を通って第４冷媒通路Ｔ４へ導入される。
冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される際、天井壁１６Ｄに沿う流れとなる。
第３冷媒通路Ｔ３は、凝縮部１５内において第４冷媒通路Ｔ４よりも外側に形成されており、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４に案内された冷媒蒸気は凝縮部１５内の外側から内側へ向かって流れる。
第４冷媒通路Ｔ４では、凝縮管１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ（図３の矢印Ｆにより示す）が形成される。
第４冷媒通路Ｔ４の冷媒蒸気は、各凝縮管１７の平坦壁１７Ａに沿って流れるほか、凝縮部１５の中央付近へ向かい、他方の凝縮管１７側からの水平方向の冷媒蒸気の流れと合流して下方へ向かって流れる。
平坦壁１７Ａの表面は、第４冷媒通路Ｔ４の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜角度Ｓにより傾斜していることから、平坦壁１７Ａが垂直になるように配置された場合と比較して、冷媒蒸気は凝縮管１７と凝縮管１７との間隙Ｘへ円滑に導入されやすい。
平坦壁１７Ａの表面は、第４冷媒通路Ｔ４の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜角度Ｓにより傾斜していることから、平坦壁１７Ａが垂直になるように配置された場合と比較して、冷媒蒸気は凝縮管１７と凝縮管１７との間隙Ｘへ円滑に導入されやすい。
平坦壁１７Ａ表面では、冷媒蒸気と凝縮管１７内を流れる冷却水Ｃとの熱交換が行われる。
冷媒蒸気は、凝縮管１７において冷却水Ｃとの熱交換により凝縮されて液相化される。
なお、平坦壁１７Ａの表面において冷媒蒸気の凝縮が促進されると、凝縮管１７の間隙Ｘでは、第４冷媒通路Ｔ４において間隙Ｘを除く冷媒蒸気が流れる領域と比較して低圧となる。
凝縮管１７の間隙の低圧化により、冷媒蒸気の凝縮管１７の間隙Ｘへの導入が促進される。
冷媒蒸気は、凝縮管１７において冷却水Ｃとの熱交換により凝縮されて液相化される。
なお、平坦壁１７Ａの表面において冷媒蒸気の凝縮が促進されると、凝縮管１７の間隙Ｘでは、第４冷媒通路Ｔ４において間隙Ｘを除く冷媒蒸気が流れる領域と比較して低圧となる。
凝縮管１７の間隙の低圧化により、冷媒蒸気の凝縮管１７の間隙Ｘへの導入が促進される。
液相化された冷媒は、凝縮による滴の成長に伴う自重により平坦壁１７Ａに沿って下方へ移動する。
このとき、凝縮されない冷媒蒸気は平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ流れるから、平坦壁１７Ａに沿って流れる冷媒蒸気は、平坦壁１７Ａにおいて凝縮された冷媒の下方への移動を促進する。
平坦壁１７Ａにおいて下流側端部側へ向かうほど、凝縮された冷媒の滴は大きく成長する。
凝縮された冷媒は、凝縮管１７の下流側端部より滴下されて第２冷媒通路Ｔ２に集約される。
このとき、凝縮されない冷媒蒸気は平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ流れるから、平坦壁１７Ａに沿って流れる冷媒蒸気は、平坦壁１７Ａにおいて凝縮された冷媒の下方への移動を促進する。
平坦壁１７Ａにおいて下流側端部側へ向かうほど、凝縮された冷媒の滴は大きく成長する。
凝縮された冷媒は、凝縮管１７の下流側端部より滴下されて第２冷媒通路Ｔ２に集約される。
この実施形態は以下の効果を奏する。
（１）第１冷媒通路Ｔ１において気泡Ｂとして発生し、凝縮部１５へ放出された冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４への案内後であって、凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れを形成する。凝縮管１７の平坦壁１７Ａの表面が凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れ方向（水平方向）に対して傾斜していることから、冷媒蒸気の流れ方向を凝縮部１５内にて円滑に変更させることができ、冷媒蒸気は平坦壁１７Ａに沿って通り易い。その結果、冷媒蒸気が平坦壁１７Ａの表面を円滑に通り、冷媒蒸気を凝縮する凝縮管１７に対する適切な冷媒蒸気の流れを形成することができ、凝縮管１７による冷媒蒸気の凝縮能力を従来よりも向上させることができる。因みに、凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れ方向（水平方向）に対して、凝縮管１７の平坦壁１７Ａが傾斜していない場合、冷媒蒸気が凝縮管１７の間隙Ｘを円滑に通ることができなくなる。冷媒蒸気が間隙Ｘへの円滑に通ることができないと、要求する凝縮能力が得られない。また、この実施形態では、管としての表面積を大きく設定した凝縮管１７を用いることから、冷媒蒸気と接する表面積が増大することにより冷媒蒸気との熱交換を促進させ、凝縮能力を向上させることができる。
（２）凝縮管１７の平坦壁１７Ａにおいて凝縮された液相の冷媒は自重により平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ向かう。平坦壁１７Ａの周囲を通過する冷媒蒸気は、平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ向かうことから、平坦壁１７Ａにおいて凝縮された冷媒の下方への移動を促進することができる。つまり、凝縮管１７の間隙Ｘにおいて冷媒蒸気が流れる方向と平坦壁１７Ａにおいて液相の冷媒の流れる方向が同じであり、互いの流れの妨げになり難い。
（１）第１冷媒通路Ｔ１において気泡Ｂとして発生し、凝縮部１５へ放出された冷媒蒸気は、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４への案内後であって、凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れを形成する。凝縮管１７の平坦壁１７Ａの表面が凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れ方向（水平方向）に対して傾斜していることから、冷媒蒸気の流れ方向を凝縮部１５内にて円滑に変更させることができ、冷媒蒸気は平坦壁１７Ａに沿って通り易い。その結果、冷媒蒸気が平坦壁１７Ａの表面を円滑に通り、冷媒蒸気を凝縮する凝縮管１７に対する適切な冷媒蒸気の流れを形成することができ、凝縮管１７による冷媒蒸気の凝縮能力を従来よりも向上させることができる。因みに、凝縮管１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れ方向（水平方向）に対して、凝縮管１７の平坦壁１７Ａが傾斜していない場合、冷媒蒸気が凝縮管１７の間隙Ｘを円滑に通ることができなくなる。冷媒蒸気が間隙Ｘへの円滑に通ることができないと、要求する凝縮能力が得られない。また、この実施形態では、管としての表面積を大きく設定した凝縮管１７を用いることから、冷媒蒸気と接する表面積が増大することにより冷媒蒸気との熱交換を促進させ、凝縮能力を向上させることができる。
（２）凝縮管１７の平坦壁１７Ａにおいて凝縮された液相の冷媒は自重により平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ向かう。平坦壁１７Ａの周囲を通過する冷媒蒸気は、平坦壁１７Ａに沿って上方から下方へ向かうことから、平坦壁１７Ａにおいて凝縮された冷媒の下方への移動を促進することができる。つまり、凝縮管１７の間隙Ｘにおいて冷媒蒸気が流れる方向と平坦壁１７Ａにおいて液相の冷媒の流れる方向が同じであり、互いの流れの妨げになり難い。
（３）互いに隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮管１７の上流側端部から下流側端部にわたって一定の距離に設定されているから、各間隙Ｘは、互いに同じ条件（間隙Ｘの距離や傾斜角度）となる。このため、互いに隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘを通る蒸気冷媒の流れの方向を同じ方向とすることができる。
（４）隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮された液相の冷媒が凝縮管１７と凝縮管１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を生じない距離で設定されている。その結果、凝縮管１７におけるブリッジ（液体架橋）を防止することができ、ブリッジ（液体架橋）の発生による凝縮効率の低下を防止することができる。
（４）隣り合う凝縮管１７の平坦壁１７Ａの間隙Ｘは、凝縮された液相の冷媒が凝縮管１７と凝縮管１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を生じない距離で設定されている。その結果、凝縮管１７におけるブリッジ（液体架橋）を防止することができ、ブリッジ（液体架橋）の発生による凝縮効率の低下を防止することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第２の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度が凝縮管毎に異なるように、構成されている。
第２の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、凝縮管を除く各要素については第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
次に、第２の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第２の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度が凝縮管毎に異なるように、構成されている。
第２の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、凝縮管を除く各要素については第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
図４は沸騰冷却装置における凝縮部１５の要部を示した図であり、凝縮部１５内の一方の垂直壁１６Ｂ側に区画形成される第３冷媒通路Ｔ３と、第４冷媒通路Ｔ４の一部と、凝縮部１５内に並列に配置された５本の凝縮管１１７を示す。
従って、図４において図示はされないが、凝縮部１５内の他方の垂直壁１６Ｂ側には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管１１７が存在する。
凝縮管１１７は、互いに対向する一対の平坦壁１１７Ａと、平坦壁１１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁１１７Ｂを備える。
従って、図４において図示はされないが、凝縮部１５内の他方の垂直壁１６Ｂ側には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管１１７が存在する。
凝縮管１１７は、互いに対向する一対の平坦壁１１７Ａと、平坦壁１１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁１１７Ｂを備える。
図４に示すように、凝縮部１５内における一方の垂直壁１６Ｂ側の第４冷媒通路Ｔ４には５本の凝縮管１１７が配置されている。
この実施形態では、５本の凝縮管１１７のうち、通路形成板１４に最も近い凝縮管１１７は、その平坦壁１１７Ａが垂直方向と一致するように垂直に配置されている。
つまり、通路形成板１４に最も近い凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａは、天井壁１６Ｄに対して直角となっている。
凝縮管１１７の設置位置が通路形成板１４から遠くなるにつれて、凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａの垂直方向に対する傾斜角度が大きくなるように、各凝縮管１１７が配置されている。
このため、隣り合う凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて拡開されており、平坦壁１１７Ａの間隙Ｘにおける液面側が最も拡開されている。
この実施形態では、５本の凝縮管１１７のうち、通路形成板１４に最も近い凝縮管１１７は、その平坦壁１１７Ａが垂直方向と一致するように垂直に配置されている。
つまり、通路形成板１４に最も近い凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａは、天井壁１６Ｄに対して直角となっている。
凝縮管１１７の設置位置が通路形成板１４から遠くなるにつれて、凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａの垂直方向に対する傾斜角度が大きくなるように、各凝縮管１１７が配置されている。
このため、隣り合う凝縮管１１７の平坦壁１１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて拡開されており、平坦壁１１７Ａの間隙Ｘにおける液面側が最も拡開されている。
第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４への案内後の冷媒蒸気の流れ（図４の矢印Ｆにより示す）は、凝縮管１１７への導入直前の冷媒蒸気の流れであり、通路形成板１４から最も近い凝縮管１１７を除き、平坦壁１１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管１１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管１１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管１１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図４の矢印Ｆ示す方向に限定される。
図４の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
各凝縮管１１７の上方の接続壁１１７Ｂは、通路形成板１４から最も近い凝縮管１１７を除き、図４の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁１１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管１１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管１１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
平坦壁１１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは水平方向であって、凝縮部１５内における外側から中央側へ向かう。
第１の実施形態のような凝縮管１７の配置では、この冷媒蒸気の流れが凝縮部１５の中央へ向かうにつれて、間隙Ｘへの冷媒蒸気の流れに対する抵抗が大きくなり、逆に、通路形成板１４に近いほど、間隙Ｘへの冷媒蒸気の流れに対する抵抗が小さくなる。
この実施形態では、通路形成板１４に近い間隙Ｘを通る冷媒蒸気の流れに対する抵抗を大きくすることにより、間隙Ｘを通過する冷媒蒸気の流量が均一化され、各間隙Ｘにおける冷媒蒸気の円滑な流れが形成される。
なお、図４に示すように、複数の凝縮管１１７が配置されている場合、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して直角な平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７が存在しても、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７が一つでも含まれていれば、少なくとも傾斜した平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７によって冷媒蒸気の流れを形成することができる。
ここでいう「凝縮管１１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管１１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管１１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図４の矢印Ｆ示す方向に限定される。
図４の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
各凝縮管１１７の上方の接続壁１１７Ｂは、通路形成板１４から最も近い凝縮管１１７を除き、図４の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁１１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管１１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管１１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
平坦壁１１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは水平方向であって、凝縮部１５内における外側から中央側へ向かう。
第１の実施形態のような凝縮管１７の配置では、この冷媒蒸気の流れが凝縮部１５の中央へ向かうにつれて、間隙Ｘへの冷媒蒸気の流れに対する抵抗が大きくなり、逆に、通路形成板１４に近いほど、間隙Ｘへの冷媒蒸気の流れに対する抵抗が小さくなる。
この実施形態では、通路形成板１４に近い間隙Ｘを通る冷媒蒸気の流れに対する抵抗を大きくすることにより、間隙Ｘを通過する冷媒蒸気の流量が均一化され、各間隙Ｘにおける冷媒蒸気の円滑な流れが形成される。
なお、図４に示すように、複数の凝縮管１１７が配置されている場合、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して直角な平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７が存在しても、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７が一つでも含まれていれば、少なくとも傾斜した平坦壁１１７Ａを有する凝縮管１１７によって冷媒蒸気の流れを形成することができる。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の効果を奏する。
また、凝縮管１１７の間隙Ｘの液面側となる下流側端部側の間隙距離が上流側端部側の間隙距離よりも大きく設定されていることから、平坦壁１１７Ａの間隙Ｘの液面側が拡開されており、凝縮管１１７の下流側端部側において、より増大する液相の冷媒の滴が凝縮管１１７と凝縮管１１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
また、凝縮管１１７の間隙Ｘの液面側となる下流側端部側の間隙距離が上流側端部側の間隙距離よりも大きく設定されていることから、平坦壁１１７Ａの間隙Ｘの液面側が拡開されており、凝縮管１１７の下流側端部側において、より増大する液相の冷媒の滴が凝縮管１１７と凝縮管１１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第３の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度が凝縮管毎に異なるように、構成されている。
第３の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、凝縮管を除く各要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
次に、第３の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第３の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度が凝縮管毎に異なるように、構成されている。
第３の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、凝縮管を除く各要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
図５は沸騰冷却装置における凝縮部１５の要部を示した図であり、凝縮部１５内の一方に区画形成される第３冷媒通路Ｔ３と、第４冷媒通路Ｔ４の一部と、凝縮部１５内の一方に並列に配置された５本の凝縮管２１７を示す。
従って、図５において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管２１７が存在する。
従って、図５において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管２１７が存在する。
図５に示す沸騰冷却装置における凝縮部１５内の第４冷媒通路Ｔ４には、５本の凝縮管２１７が配置されている。
凝縮管２１７は、互いに対向する一対の平坦壁２１７Ａと、平坦壁２１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁２１７Ｂを備える。
この実施形態では、５本の凝縮管２１７のうち、通路形成板１４に最も遠い凝縮管２１７は、その平坦壁２１７Ａが垂直方向と一致するように垂直に配置されている。
凝縮管２１７の設置位置が通路形成板１４に近くなるにつれて、凝縮管２１７の平坦壁２１７Ａの垂直方向に対する傾斜角度が大きくなるように、各凝縮管２１７が配置されている。
このため、隣り合う凝縮管２１７の平坦壁２１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて縮小する。
隣り合う凝縮管２１７における平坦壁２１７Ａの間隙Ｘにおける下流側端部側は、凝縮された液相の冷媒が凝縮管２１７と凝縮管２１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる距離で設定されている。
通路形成板１４に近い凝縮管２１７は、冷媒蒸気の流れ（図５の矢印Ｆにより示す）に対して傾斜して配置されていることから、蒸気冷媒は凝縮管２１７の間隙へ通りやすくなっている。
図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管２１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、通路形成板１４から最も遠い凝縮管２１７を除き、平坦壁２１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管２１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管２１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
平坦壁２１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは水平方向であって、凝縮部１５内における外側から内側へ向かう。
また、図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
さらに、ここでいう「凝縮管２１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図５の矢印Ｆ示す方向に限定される。
各凝縮管２１７の上方の接続壁２１７Ｂは、通路形成板１４から最も遠い凝縮管２１７を除き、図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁２１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管２１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管２１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
なお、図５に示すように、複数の凝縮管２１７が配置されている場合、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して直角な平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７が存在しても、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７が一つでも含まれていれば、少なくとも傾斜した平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７によって冷媒蒸気の流れを形成することができる。
凝縮管２１７は、互いに対向する一対の平坦壁２１７Ａと、平坦壁２１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁２１７Ｂを備える。
この実施形態では、５本の凝縮管２１７のうち、通路形成板１４に最も遠い凝縮管２１７は、その平坦壁２１７Ａが垂直方向と一致するように垂直に配置されている。
凝縮管２１７の設置位置が通路形成板１４に近くなるにつれて、凝縮管２１７の平坦壁２１７Ａの垂直方向に対する傾斜角度が大きくなるように、各凝縮管２１７が配置されている。
このため、隣り合う凝縮管２１７の平坦壁２１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて縮小する。
隣り合う凝縮管２１７における平坦壁２１７Ａの間隙Ｘにおける下流側端部側は、凝縮された液相の冷媒が凝縮管２１７と凝縮管２１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる距離で設定されている。
通路形成板１４に近い凝縮管２１７は、冷媒蒸気の流れ（図５の矢印Ｆにより示す）に対して傾斜して配置されていることから、蒸気冷媒は凝縮管２１７の間隙へ通りやすくなっている。
図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管２１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、通路形成板１４から最も遠い凝縮管２１７を除き、平坦壁２１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管２１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管２１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
平坦壁２１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは水平方向であって、凝縮部１５内における外側から内側へ向かう。
また、図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、天井壁１６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
さらに、ここでいう「凝縮管２１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図５の矢印Ｆ示す方向に限定される。
各凝縮管２１７の上方の接続壁２１７Ｂは、通路形成板１４から最も遠い凝縮管２１７を除き、図５の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁２１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管２１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管２１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
なお、図５に示すように、複数の凝縮管２１７が配置されている場合、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して直角な平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７が存在しても、矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７が一つでも含まれていれば、少なくとも傾斜した平坦壁２１７Ａを有する凝縮管２１７によって冷媒蒸気の流れを形成することができる。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の効果を奏する。
また、凝縮管２１７の下流側端部側において、液相の冷媒が凝縮管２１７と凝縮管２１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
また、凝縮管２１７における下流側端部側の間隙Ｘが縮小することから、凝縮された冷媒を凝縮管２１７の下方においてより狭い第２冷媒通路Ｔ２に集約し易くすることができる。
また、凝縮管２１７の下流側端部側において、液相の冷媒が凝縮管２１７と凝縮管２１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
また、凝縮管２１７における下流側端部側の間隙Ｘが縮小することから、凝縮された冷媒を凝縮管２１７の下方においてより狭い第２冷媒通路Ｔ２に集約し易くすることができる。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第４の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度は全凝縮管において同一の傾斜角度であるが、上流側端部および下流側端部の高さが凝縮管毎に異なるように構成されている。
さらに、凝縮部筐体は上流側端部の位置に対応させて傾斜された天井壁を備えている。
第４の実施形態では、凝縮部筐体の構成と、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
次に、第４の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第４の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁の傾斜角度は全凝縮管において同一の傾斜角度であるが、上流側端部および下流側端部の高さが凝縮管毎に異なるように構成されている。
さらに、凝縮部筐体は上流側端部の位置に対応させて傾斜された天井壁を備えている。
第４の実施形態では、凝縮部筐体の構成と、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
図６は沸騰冷却装置における凝縮部１５の要部を示した図であり、凝縮部１５内の一方に区画形成される第３冷媒通路Ｔ３と、第４冷媒通路Ｔ４の一部と、凝縮部１５内の一方に並列に配置された５本の凝縮管３１７を示す。
従って、図６において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管３１７が存在する。
凝縮管３１７は、互いに対向する一対の平坦壁３１７Ａと、平坦壁３１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁３１７Ｂを備える。
従って、図６において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管３１７が存在する。
凝縮管３１７は、互いに対向する一対の平坦壁３１７Ａと、平坦壁３１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁３１７Ｂを備える。
図６に示す沸騰冷却装置の凝縮部１５は凝縮部筐体２６を備えている。
凝縮部筐体２６は、壁部としての水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂと、水平天井壁２６Ｃと、傾斜天井壁２６Ｄと、側壁（図示せず）とにより構成されている。
水平壁２６Ａおよび垂直壁２６Ｂは第１の実施形態と同一である。
水平天井壁２６Ｃは、垂直壁２６Ｂの上端部から水平方向へ延設された壁であり、通路形成板１４の上端部の上方付近に達している。
傾斜天井壁２６Ｄは、水平天井壁２６Ｃと接続されており、下方へ向けて傾斜している。
凝縮部筐体２６は、壁部としての水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂと、水平天井壁２６Ｃと、傾斜天井壁２６Ｄと、側壁（図示せず）とにより構成されている。
水平壁２６Ａおよび垂直壁２６Ｂは第１の実施形態と同一である。
水平天井壁２６Ｃは、垂直壁２６Ｂの上端部から水平方向へ延設された壁であり、通路形成板１４の上端部の上方付近に達している。
傾斜天井壁２６Ｄは、水平天井壁２６Ｃと接続されており、下方へ向けて傾斜している。
この実施形態では、第３冷媒通路Ｔ３は、傾斜部１４Ｂと凝縮部側垂直部１４Ｃと、水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂとにより区画形成されている。
第４冷媒通路Ｔ４は、傾斜天井壁２６Ｄと、通路形成板１４の傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃにより区画形成されている。
壁部としての傾斜天井壁２６Ｄが存在することにより、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は下方へ向かう冷媒蒸気の流れ（図６の矢印Ｆにより示す）を形成する。
図６の矢印Ｆにより示す流れは、凝縮管３１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、平坦壁３１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管３１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管３１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管３１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図６の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図６の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
平坦壁３１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄに沿って凝縮部１５内における外側から内側へ向かう。
第４冷媒通路Ｔ４は、傾斜天井壁２６Ｄと、通路形成板１４の傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃにより区画形成されている。
壁部としての傾斜天井壁２６Ｄが存在することにより、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は下方へ向かう冷媒蒸気の流れ（図６の矢印Ｆにより示す）を形成する。
図６の矢印Ｆにより示す流れは、凝縮管３１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、平坦壁３１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管３１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管３１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管３１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図６の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図６の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
平坦壁３１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄに沿って凝縮部１５内における外側から内側へ向かう。
凝縮部１５内の第４冷媒通路Ｔ４には５本の凝縮管３１７が配置されている。
この実施形態では、各凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａの表面が垂直方向に対して傾斜する状態で凝縮部１５内に配置されている。
さらに言うと、第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁３１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっており、凝縮管３１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
隣り合う凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されている。
つまり、隣り合う凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａは互いに平行である。
さらに言うと、各凝縮管３１７の上方の接続壁３１７Ｂは、図６の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁３１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管３１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管３１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
この実施形態では、各凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａの表面が垂直方向に対して傾斜する状態で凝縮部１５内に配置されている。
さらに言うと、第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁３１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっており、凝縮管３１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
隣り合う凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されている。
つまり、隣り合う凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａは互いに平行である。
さらに言うと、各凝縮管３１７の上方の接続壁３１７Ｂは、図６の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁３１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管３１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管３１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
この実施形態では、互いに隣り合う凝縮管３１７の上流側端部および下流側端部の液体冷媒Ｒの液面に対する高さが互いに異なる。
各凝縮管３１７の上流側端部と傾斜天井壁２６Ｄとの距離は等しくなっており、通路形成板１４から離れるほど、液体冷媒Ｒの液面に対する凝縮管３１７の高さが低くなっている。
各凝縮管３１７の上流側端部と傾斜天井壁２６Ｄとの距離は等しくなっており、通路形成板１４から離れるほど、液体冷媒Ｒの液面に対する凝縮管３１７の高さが低くなっている。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の効果を奏する。
傾斜天井壁２６Ｄと凝縮管３１７によって、上方へ向かう冷媒蒸気の流れを円滑に下方へ向けて変更させることができるため、凝縮能力を向上させることができる。
また、この実施形態では、凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａが別の凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａと対向する範囲が少ない。
つまり、凝縮管３１７における一対の平坦壁３１７Ａのうち、通路形成板１４側となる平坦壁３１７Ａの下流側端部寄りには、別の凝縮管３１７の通路形成板１４側と反対側の平坦壁３１７Ａが対向しない。
従って、凝縮された液相の冷媒が凝縮管３１７と凝縮管３１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を凝縮管３１７の下流側端部側において防止することができる。
傾斜天井壁２６Ｄと凝縮管３１７によって、上方へ向かう冷媒蒸気の流れを円滑に下方へ向けて変更させることができるため、凝縮能力を向上させることができる。
また、この実施形態では、凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａが別の凝縮管３１７の平坦壁３１７Ａと対向する範囲が少ない。
つまり、凝縮管３１７における一対の平坦壁３１７Ａのうち、通路形成板１４側となる平坦壁３１７Ａの下流側端部寄りには、別の凝縮管３１７の通路形成板１４側と反対側の平坦壁３１７Ａが対向しない。
従って、凝縮された液相の冷媒が凝縮管３１７と凝縮管３１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を凝縮管３１７の下流側端部側において防止することができる。
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第５の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁が垂直となるように、凝縮管が凝縮部内において同じ高さでにて配置され、凝縮部筐体は下方へ向けて傾斜された天井壁を備えている。
第５の実施形態では、凝縮部筐体の構成と、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
また、第５の実施形態に係る凝縮部筐体は、第４の実施形態の凝縮部筐体２６と実質的に同一構成であるから、第４の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
次に、第５の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第５の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁が垂直となるように、凝縮管が凝縮部内において同じ高さでにて配置され、凝縮部筐体は下方へ向けて傾斜された天井壁を備えている。
第５の実施形態では、凝縮部筐体の構成と、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
また、第５の実施形態に係る凝縮部筐体は、第４の実施形態の凝縮部筐体２６と実質的に同一構成であるから、第４の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
図７は沸騰冷却装置における凝縮部１５の要部を示した図であり、凝縮部１５内の一方に区画形成される第３冷媒通路Ｔ３と、第４冷媒通路Ｔ４の一部と、凝縮部１５内の一方に並列に配置された５本の凝縮管４１７を示す。
従って、図７において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管４１７が存在する。
凝縮管４１７は、互いに対向する一対の平坦壁４１７Ａと、平坦壁４１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁４１７Ｂを備える。
従って、図７において図示はされないが、凝縮部１５内の他方には別の第３冷媒通路Ｔ３および５本の凝縮管４１７が存在する。
凝縮管４１７は、互いに対向する一対の平坦壁４１７Ａと、平坦壁４１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁４１７Ｂを備える。
図７に示す沸騰冷却装置の凝縮部１５は凝縮部筐体２６を備えている。
凝縮部筐体２６は、壁部としての水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂと、水平天井壁２６Ｃと、傾斜天井壁２６Ｄと、側壁（図示せず）とにより構成されている。
この実施形態では、第３冷媒通路Ｔ３は、傾斜部１４Ｂと凝縮部側垂直部１４Ｃと、水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂとにより区画形成されている。
第４冷媒通路Ｔ４は、傾斜天井壁２６Ｄと、通路形成板１４の傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃにより区画形成されている。
傾斜天井壁２６Ｄが存在することにより、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は斜め下方へ向かう冷媒蒸気の流れを形成する。
凝縮部筐体２６は、壁部としての水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂと、水平天井壁２６Ｃと、傾斜天井壁２６Ｄと、側壁（図示せず）とにより構成されている。
この実施形態では、第３冷媒通路Ｔ３は、傾斜部１４Ｂと凝縮部側垂直部１４Ｃと、水平壁２６Ａと、垂直壁２６Ｂとにより区画形成されている。
第４冷媒通路Ｔ４は、傾斜天井壁２６Ｄと、通路形成板１４の傾斜部１４Ｂおよび凝縮部側垂直部１４Ｃにより区画形成されている。
傾斜天井壁２６Ｄが存在することにより、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は斜め下方へ向かう冷媒蒸気の流れを形成する。
凝縮部１５内の第４冷媒通路Ｔ４には５本の凝縮管４１７が配置されている。
この実施形態では、各凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａの表面が垂直となる状態で凝縮部１５内に配置されている。
凝縮管４１７の上方および下方の接続壁４１７Ｂは、凝縮部１５内において互いに同一側に位置する。
このため、凝縮部筐体２６の傾斜天井壁２６Ｄは、凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａの表面に対して傾斜する冷媒蒸気の流れ（図７の矢印Ｆにより示す）を形成する。
図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れであり、平坦壁４１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管４１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管４１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図７の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
平坦壁４１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄにより凝縮部１５内における外側上部から内側下部へ向かう。
第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気は斜め下方へ流れるから、冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁４１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっており、凝縮管４１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
この実施形態では、各凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａの表面が垂直となる状態で凝縮部１５内に配置されている。
凝縮管４１７の上方および下方の接続壁４１７Ｂは、凝縮部１５内において互いに同一側に位置する。
このため、凝縮部筐体２６の傾斜天井壁２６Ｄは、凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａの表面に対して傾斜する冷媒蒸気の流れ（図７の矢印Ｆにより示す）を形成する。
図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れであり、平坦壁４１７Ａと傾斜状態となる。
ここでいう「凝縮管４１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管４１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図７の矢印Ｆ示す方向に限定される。
また、図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄと平行な方向の流れとなっている。
平坦壁４１７Ａと傾斜状態となる冷媒蒸気の流れは、傾斜天井壁２６Ｄにより凝縮部１５内における外側上部から内側下部へ向かう。
第４冷媒通路Ｔ４における冷媒蒸気は斜め下方へ流れるから、冷媒蒸気の流れ方向と平坦壁４１７Ａとの傾斜角度Ｓは鋭角となっており、凝縮管４１７の間隙Ｘへ冷媒蒸気が通り易くなっている。
隣り合う凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａの間隙Ｘは、上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されている。
つまり、隣り合う凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａは互いに平行である。
この実施形態では、各凝縮管４１７の高さは互いに同じ高さとなっていることから、各凝縮管４１７の上流側端部と傾斜天井壁２６Ｄとの距離が凝縮管４１７毎に異なっている。
さらに言うと、各凝縮管４１７の上方の接続壁４１７Ｂは、図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁４１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管４１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
つまり、隣り合う凝縮管４１７の平坦壁４１７Ａは互いに平行である。
この実施形態では、各凝縮管４１７の高さは互いに同じ高さとなっていることから、各凝縮管４１７の上流側端部と傾斜天井壁２６Ｄとの距離が凝縮管４１７毎に異なっている。
さらに言うと、各凝縮管４１７の上方の接続壁４１７Ｂは、図７の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、下方の接続壁４１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管４１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管４１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の効果を奏する。
傾斜天井壁２６Ｄと凝縮管４１７によって、上方へ向かう冷媒蒸気の流れを円滑に下方へ向けて変更させることができるため、凝縮能力を向上させることができる。
また、凝縮管４１７を傾斜しない場合であっても、凝縮管４１７の凝縮面である平坦壁４１７Ａの表面が冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する状態を実現することができる。
傾斜天井壁２６Ｄと凝縮管４１７によって、上方へ向かう冷媒蒸気の流れを円滑に下方へ向けて変更させることができるため、凝縮能力を向上させることができる。
また、凝縮管４１７を傾斜しない場合であっても、凝縮管４１７の凝縮面である平坦壁４１７Ａの表面が冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜する状態を実現することができる。
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第６の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁が傾斜されるように、第４冷媒通路において凝縮管が配置されている。
第６の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
次に、第６の実施形態に係る沸騰冷却装置について説明する。
第６の実施形態に係る沸騰冷却装置では、凝縮管における平坦壁が傾斜されるように、第４冷媒通路において凝縮管が配置されている。
第６の実施形態では、凝縮管の配置状態が第１の実施形態と異なるだけであるから、共通する要素については、第１の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、第１の実施形態で用いた符号を共通して用いる。
図８に示す沸騰冷却装置は、貯溜部筐体１３に接続される凝縮部筐体１６を備えている。
凝縮部筐体１６および貯溜部筐体１３の内部には、一対の通路形成板３４が配置されている。
通路形成板３４は、大部分が貯溜部筐体１３内に位置する貯溜部側垂直部３４Ａと、貯溜部側垂直部３４Ａから垂直壁１６Ｂへ向けて延設された傾斜部３４Ｂと、傾斜部３４Ｂから上方へ向けて延設された凝縮部側垂直部３４Ｃを備える。
凝縮部筐体１６および貯溜部筐体１３の内部には、一対の通路形成板３４が配置されている。
通路形成板３４は、大部分が貯溜部筐体１３内に位置する貯溜部側垂直部３４Ａと、貯溜部側垂直部３４Ａから垂直壁１６Ｂへ向けて延設された傾斜部３４Ｂと、傾斜部３４Ｂから上方へ向けて延設された凝縮部側垂直部３４Ｃを備える。
この実施形態では、通路形成板３４の上端の高さは、垂直壁１６Ｂの中間付近の位置に設定されている。
第３冷媒通路Ｔ３は、通路形成板３４の傾斜部３４Ｂと、凝縮部側垂直部３４Ｃと、凝縮部筐体１６の垂直壁１６Ｂの下半分と、により区画形成されている。
第４冷媒通路Ｔ４は、通路形成板３４の傾斜部３４Ｂと、凝縮部側垂直部３４Ｃと、垂直壁１６Ｂの上半分と、天井壁１６Ｄとにより区画形成されている。
凝縮部筐体１６では、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は下方から上方へ向かう流れを形成する。
第３冷媒通路Ｔ３は、通路形成板３４の傾斜部３４Ｂと、凝縮部側垂直部３４Ｃと、凝縮部筐体１６の垂直壁１６Ｂの下半分と、により区画形成されている。
第４冷媒通路Ｔ４は、通路形成板３４の傾斜部３４Ｂと、凝縮部側垂直部３４Ｃと、垂直壁１６Ｂの上半分と、天井壁１６Ｄとにより区画形成されている。
凝縮部筐体１６では、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気は下方から上方へ向かう流れを形成する。
凝縮部１５内の第４冷媒通路Ｔ４には１０本の凝縮管５１７が並列に配置されている。
凝縮管５１７は、互いに対向する一対の平坦壁５１７Ａと、平坦壁５１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁５１７Ｂを備える。
この実施形態では、各凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの表面は、垂直方向に対して傾斜している。
隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの間隙は、上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されており、隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａは互いに平行である。
凝縮管５１７は、互いに対向する一対の平坦壁５１７Ａと、平坦壁５１７Ａの端縁を繋ぐ断面円弧状の接続壁５１７Ｂを備える。
この実施形態では、各凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの表面は、垂直方向に対して傾斜している。
隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの間隙は、上流側端部から下流側端部へ至るまで一定の距離に設定されており、隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａは互いに平行である。
この実施形態では、第３冷媒通路Ｔ３から第４冷媒通路Ｔ４へ導入される冷媒蒸気の流れ（図８の矢印Ｆにより示す）は、凝縮部１５内における外側である垂直壁１６Ｂ側から内側である凝縮部中央側へ向かう流れとなる。
図８の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管５１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、凝縮部１５内における凝縮管５１７の下方において、外側から内側へ向かう冷媒蒸気の水平方向への流れである。
ここでいう「凝縮管５１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管５１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管５１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図８の矢印Ｆ示す方向に限定される。
各凝縮管５１７の下方の接続壁５１７Ｂは、図８の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、上方の接続壁５１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管５１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管５１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａは冷媒蒸気の流れに傾斜しているから、凝縮管５１７の凝縮面である平坦壁５１７Ａ表面が冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることから、冷媒蒸気は平坦壁５１７Ａに沿って通る。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）と同等の効果を奏する。
図８の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れは、凝縮管５１７へ導入直前の冷媒蒸気の流れであり、凝縮部１５内における凝縮管５１７の下方において、外側から内側へ向かう冷媒蒸気の水平方向への流れである。
ここでいう「凝縮管５１７への導入直前」とは、第４冷媒通路Ｔ４へ冷媒蒸気の案内後であって凝縮管５１７へ冷媒蒸気が導入されない間の期間を指す。
さらに、ここでいう「凝縮管５１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ」の方向は、図８の矢印Ｆ示す方向に限定される。
各凝縮管５１７の下方の接続壁５１７Ｂは、図８の矢印Ｆにより示す冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置し、上方の接続壁５１７Ｂはこの冷媒蒸気の流れ方向の下流側に位置する。
つまり、凝縮管５１７の下流側端部よりも上流側端部の方が、凝縮部１５内における凝縮管５１７への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置する。
凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａは冷媒蒸気の流れに傾斜しているから、凝縮管５１７の凝縮面である平坦壁５１７Ａ表面が冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜していることから、冷媒蒸気は平坦壁５１７Ａに沿って通る。
この実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）と同等の効果を奏する。
なお、この実施形態の別例として、第２の実施形態のように、凝縮管５１７の上端側の間隙を下端側の間隙よりも狭くなるように各凝縮管５１７を配置させてもよい。
この別例の場合、凝縮管５１７の下端が上流側端部となり、上端が下流側端部となるから、互いに隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの間隙は、凝縮管５１７の上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて縮小する。
液相化された冷媒は、凝縮による滴の成長に伴う自重により平坦壁５１７Ａに沿って上流側端部側へ移動する。
凝縮管５１７の上流側端部側において、液相の冷媒が凝縮管５１７と凝縮管５１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
この別例の場合、凝縮管５１７の下端が上流側端部となり、上端が下流側端部となるから、互いに隣り合う凝縮管５１７の平坦壁５１７Ａの間隙は、凝縮管５１７の上流側端部から下流側端部へ向かうにつれて縮小する。
液相化された冷媒は、凝縮による滴の成長に伴う自重により平坦壁５１７Ａに沿って上流側端部側へ移動する。
凝縮管５１７の上流側端部側において、液相の冷媒が凝縮管５１７と凝縮管５１７との間を橋渡しするブリッジ（液体架橋）を防止することができる。
なお、第１〜第６の実施形態に係る沸騰冷却装置は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、１０本の凝縮管が凝縮部に設置される例について説明したが、凝縮管の数は特に限定されない。凝縮効率を高めるためには凝縮管の数を多くすればよい。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、貯溜部筐体の一対の受熱壁にそれぞれ発熱体が取り付けられ、一対の通路形成板の設置により、一対の第１冷媒通路および第３冷媒通路が形成される沸騰冷却装置について説明したが、発熱体を一方の受熱壁にのみ取り付け、通路形成板を一つとしてもよい。この場合、第１冷媒通路〜第４冷媒通路が一つずつ形成される。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、互いに同一形状の凝縮管を用いるとしたが、同一形状の凝縮管を用いることに限定する趣旨でない。例えば、平坦壁の長さや冷却水通路の幅が異なる複数種の凝縮管を混在させてもよい。
○ 上記の第１、第４、第６の実施形態では、垂直方向に対して平坦壁が傾斜する凝縮管のみを配置したが、平坦壁が傾斜する凝縮管のみを配置することに限定されない。例えば、平坦壁を垂直方向と一致するように配置した凝縮管を別に設置してもよく、この場合、平坦壁を垂直方向と一致するように配置した凝縮管が不適切な冷媒蒸気の流れを形成しないことが望ましい。
○ 上記の第２、第３の実施形態では、凝縮部内に設置された複数の凝縮管のうち、平坦壁が垂直方向と一致するように配置された凝縮管を含んだが、必ずしも平坦壁を垂直方向に一致するように配置した凝縮管を含まなくてもよく、垂直方向に対して平坦壁が傾斜する凝縮管のみ設置してもよい。
○ 上記の第４、第５の実施形態では、凝縮部筐体が直線的な断面の傾斜天井壁を備えるとしたが、傾斜天井壁は直線的な断面に限定されず、例えば、円弧のように緩やかな連続曲線の断面を持つ傾斜天井壁としてもよい。この場合、第３冷媒通路から第４冷媒通路への案内後であって、凝縮管へ導入直前の凝縮部内における外側から内側へ向かう冷媒蒸気の流れを凝縮管の平坦壁に対して傾斜させることができる。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、１０本の凝縮管が凝縮部に設置される例について説明したが、凝縮管の数は特に限定されない。凝縮効率を高めるためには凝縮管の数を多くすればよい。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、貯溜部筐体の一対の受熱壁にそれぞれ発熱体が取り付けられ、一対の通路形成板の設置により、一対の第１冷媒通路および第３冷媒通路が形成される沸騰冷却装置について説明したが、発熱体を一方の受熱壁にのみ取り付け、通路形成板を一つとしてもよい。この場合、第１冷媒通路〜第４冷媒通路が一つずつ形成される。
○ 上記の第１〜第６の実施形態では、互いに同一形状の凝縮管を用いるとしたが、同一形状の凝縮管を用いることに限定する趣旨でない。例えば、平坦壁の長さや冷却水通路の幅が異なる複数種の凝縮管を混在させてもよい。
○ 上記の第１、第４、第６の実施形態では、垂直方向に対して平坦壁が傾斜する凝縮管のみを配置したが、平坦壁が傾斜する凝縮管のみを配置することに限定されない。例えば、平坦壁を垂直方向と一致するように配置した凝縮管を別に設置してもよく、この場合、平坦壁を垂直方向と一致するように配置した凝縮管が不適切な冷媒蒸気の流れを形成しないことが望ましい。
○ 上記の第２、第３の実施形態では、凝縮部内に設置された複数の凝縮管のうち、平坦壁が垂直方向と一致するように配置された凝縮管を含んだが、必ずしも平坦壁を垂直方向に一致するように配置した凝縮管を含まなくてもよく、垂直方向に対して平坦壁が傾斜する凝縮管のみ設置してもよい。
○ 上記の第４、第５の実施形態では、凝縮部筐体が直線的な断面の傾斜天井壁を備えるとしたが、傾斜天井壁は直線的な断面に限定されず、例えば、円弧のように緩やかな連続曲線の断面を持つ傾斜天井壁としてもよい。この場合、第３冷媒通路から第４冷媒通路への案内後であって、凝縮管へ導入直前の凝縮部内における外側から内側へ向かう冷媒蒸気の流れを凝縮管の平坦壁に対して傾斜させることができる。
１０ 沸騰冷却装置
１１ 発熱体
１２ 冷媒貯溜部
１３ 貯溜部筐体
１４、３４ 通路形成板
１５、２５ 凝縮部
１６、２６ 凝縮部筐体
１７、２１７、３１７、４１７、５１７ 凝縮管
１７Ａ、２１７Ａ、３１７Ａ、４１７Ａ、５１７Ａ 平坦壁
１７Ｂ、２１７Ｂ、３１７Ｂ、４１７Ｂ、５１７Ｂ 接続壁
Ｒ 液体冷媒
Ｂ 気泡
Ｃ 冷却水
Ｘ 間隙
Ｔ１ 第１冷媒通路
Ｔ２ 第２冷媒通路
Ｔ３ 第３冷媒通路
Ｔ４ 第４冷媒通路
１１ 発熱体
１２ 冷媒貯溜部
１３ 貯溜部筐体
１４、３４ 通路形成板
１５、２５ 凝縮部
１６、２６ 凝縮部筐体
１７、２１７、３１７、４１７、５１７ 凝縮管
１７Ａ、２１７Ａ、３１７Ａ、４１７Ａ、５１７Ａ 平坦壁
１７Ｂ、２１７Ｂ、３１７Ｂ、４１７Ｂ、５１７Ｂ 接続壁
Ｒ 液体冷媒
Ｂ 気泡
Ｃ 冷却水
Ｘ 間隙
Ｔ１ 第１冷媒通路
Ｔ２ 第２冷媒通路
Ｔ３ 第３冷媒通路
Ｔ４ 第４冷媒通路
Claims (8)
- 発熱体の熱を受ける液体冷媒を内部に貯溜する冷媒貯溜部と、前記冷媒貯溜部に接続され、蒸発した冷媒蒸気を凝縮する凝縮部と、を備えた沸騰冷却装置であって、
内部に冷却流体を流通する中空板状の凝縮管が前記凝縮部内に設置され、
前記凝縮管は、前記凝縮部の冷媒蒸気と接する凝縮面と、冷媒蒸気の導入側となる上流側端部と、冷媒蒸気の導出側となる下流側端部とを備え、
前記凝縮面は、前記凝縮部内における前記凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向に対して傾斜して、配置され、
前記下流側端部よりも前記上流側端部の方が、前記凝縮部内における前記凝縮管への導入直前の冷媒蒸気の流れ方向の上流側に位置することを特徴とする沸騰冷却装置。 - 前記凝縮面に接する冷媒蒸気が前記凝縮面に沿って上方から下方へ向かって流れるように、前記凝縮面が配置されていることを特徴とする請求項１記載の沸騰冷却装置。
- 前記凝縮部内を導入通路と凝縮通路に区画するとともに、冷媒蒸気を前記導入通路から前記凝縮通路に案内する通路形成板を前記凝縮部内に設け、
前記凝縮管は、前記凝縮通路に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の沸騰冷却装置。 - 前記凝縮管は複数並列に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の沸騰冷却装置。
- 互いに隣り合う前記凝縮管の前記凝縮面の間隙は、前記凝縮管の前記上流側端部から前記下流側端部にわたって一定の距離に設定されていることを特徴とする請求項４記載の沸騰冷却装置。
- 互いに隣り合う前記凝縮管の前記凝縮面の間隙は、前記間隙の液面側が拡開していることを特徴とする請求項４記載の沸騰冷却装置。
- 前記凝縮部は凝縮部筐体を備え、
前記凝縮部筐体は、前記凝縮管への導入直前の前記冷媒蒸気の流れを形成する傾斜天井壁を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の沸騰冷却装置。 - 互いに隣り合う前記凝縮管の上流側端部および下流側端部の少なくとも一方の液体冷媒の液面に対する高さが互いに異なることを特徴とする請求項４記載の沸騰冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009085346A JP2010236792A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 沸騰冷却装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010236792A true JP2010236792A (ja) | 2010-10-21 |
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ID=43091270
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|---|---|---|---|
| JP2009085346A Pending JP2010236792A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 沸騰冷却装置 |
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2009
- 2009-03-31 JP JP2009085346A patent/JP2010236792A/ja active Pending
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