TWI893888B - 冷卻裝置及熱輸送裝置 - Google Patents

Abstract

本冷卻裝置包括：蒸發器，使液體的冷卻劑蒸發來冷卻對象；冷凝器，使於蒸發器中蒸發的氣體的冷卻劑冷凝；閥，設置於蒸發器與冷凝器之間且能夠調整用於調整冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及泵，包含逆流防止機構，於藉由逆流防止機構防止冷卻劑的逆流的同時將於冷凝器中冷凝的液體的冷卻劑向蒸發器噴出。

Description

冷卻裝置及熱輸送裝置

本發明是有關於一種冷卻裝置及熱輸送裝置。

先前，已知有冷卻裝置。此種冷卻裝置例如於藤井照重、其他3人、「利用潛熱的流體環式排熱系統的基於蒸汽閥操作進行溫度控制的相關研究」、宇宙航空研究開發機構合同報告、宇宙航空研究開發機構，2004年10月29日，JAXA-CR-04-002（以下，簡稱為「非專利文獻1」）中進行了揭示。

所述非專利文獻1中揭示了一種包括泵、蒸發器、冷凝器及閥的冷卻裝置。於該冷卻裝置中，自泵送出的冷卻劑於蒸發器中藉由吸收熱負荷而蒸發，於冷凝器中冷凝。冷凝後的冷卻劑返回泵，再次被送出並反覆進行循環。另外，閥設置於蒸發器與冷凝器之間，藉由調整開度，使蒸發器內部的冷卻劑的壓力及冷卻劑的蒸發溫度變化。藉由調整蒸發器與冷凝器之間的閥的開度來調整冷卻劑的蒸發溫度，而調整蒸發器表面的溫度。泵是齒輪泵。

此處，於所述非專利文獻1所記載的冷卻裝置中，由於泵是齒輪泵，因此本申請案發明者等人發現存在以下般的新穎的課題。即，於齒輪泵的結構上，由於無法於齒輪泵的內部配置將高壓側與低壓側完全分離的密封件，因此於齒輪泵的內部會發生由高壓側與低壓側的壓力差引起的冷卻劑的逆流，冷卻劑的噴出流量發生變化。具體而言，於增大冷卻劑的噴出壓力並增大高壓側與低壓側的壓力差的情況下，齒輪泵內部的冷卻劑的逆流量變大，冷卻劑的噴出流量降低。齒輪泵內部的冷卻劑的逆流於齒輪泵的結構上難以避免。

另外，於所述非專利文獻1所記載的冷卻裝置中，於藉由調整閥的開度來調整冷卻劑的蒸發溫度時，冷卻劑的壓力發生變化，因此齒輪泵的冷卻劑的噴出壓力因由調整閥的開度引起的冷卻劑的壓力的變化而發生變化。於所述情況下，如上所述，由於齒輪泵的內部的冷卻劑的逆流量發生變化，因此齒輪泵的冷卻劑的噴出流量發生變化。因此，於所述非專利文獻1所記載的冷卻裝置中，為了精度良好地進行冷卻，不僅需要控制閥的開度，而且亦需要控制齒輪泵的冷卻劑的噴出流量。於所述情況下，由於控制對象變多，因此認為存在控制變得複雜的課題。

本發明是為解決所述般的課題而成者，本發明的一個目的在於提供一種冷卻裝置及熱輸送裝置：於利用了冷卻劑在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換中，藉由調整閥的開度來調整冷卻劑的蒸發溫度的情況下，能夠抑制控制變得複雜。 [解決課題之手段]

本發明的第一方面的冷卻裝置包括：蒸發器，使液體的冷卻劑蒸發來冷卻對象；冷凝器，使於蒸發器中蒸發的氣體的冷卻劑冷凝；閥，設置於蒸發器與冷凝器之間且能夠調整用於調整冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及泵，包含逆流防止機構，於藉由逆流防止機構防止冷卻劑的逆流的同時將於冷凝器中冷凝的液體的冷卻劑向蒸發器噴出。

本發明的第二方面的熱輸送裝置包括：預熱器，使液體的冷卻劑的一部分蒸發；熱交換器，使於預熱器中蒸發的氣體的冷卻劑冷凝或使液體的冷卻劑蒸發，從而加熱或冷卻對象；冷凝器，使於預熱器及/或熱交換器中蒸發的氣體的冷卻劑冷凝；閥，設置於蒸發器與冷凝器之間且能夠調整用於調整冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及泵，包含逆流防止機構，於藉由逆流防止機構防止冷卻劑的逆流的同時將於冷凝器中冷凝的液體的冷卻劑向熱交換器噴出。

於本發明的第一方面的冷卻裝置及第二方面的熱輸送裝置中，設置泵，所述泵包含逆流防止機構，於藉由逆流防止機構防止冷卻劑的逆流的同時將於冷凝器中冷凝的液體的冷卻劑向蒸發器噴出。藉此，可防止泵的內部的冷卻劑的逆流，因此即便泵的冷卻劑的噴出壓力因由調整閥的開度引起的冷卻劑的壓力的變化而發生變化，泵的冷卻劑的噴出流量亦不會發生變化。其結果，於藉由調整閥的開度來調整冷卻劑的蒸發溫度的情況下，不需要控制泵的冷卻劑的噴出流量。藉此，可減少控制對象，因此於利用了冷卻劑在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換中，藉由調整閥的開度來調整冷卻劑的蒸發溫度的情況下，可抑制控制變得複雜。

以下，基於圖式說明將本發明具體化的實施形態。

[第一實施形態] 參照圖1～圖6，說明基於第一實施形態的冷卻裝置100的結構。

（冷卻裝置的結構） 如圖1所示，冷卻裝置100是進行利用了冷卻劑101在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換（冷卻）的冷卻裝置。具體而言，冷卻裝置100包括蒸發器1、冷凝器2、罐3、泵4、閥5、感測器6及控制部7。冷卻劑101是作為自然冷卻劑的二氧化碳。二氧化碳與氟氯烷系冷卻劑相比，飽和壓力相對於溫度上升的上升率大，例如於使二氧化碳的蒸發溫度自-20℃變化為0℃的情況下，飽和壓力上升1.5 MPa左右。

蒸發器1使液體的冷卻劑101蒸發，來冷卻對象200。對象200是電子設備等的發熱體。蒸發器1作為於對象200與冷卻劑101之間交換熱的熱交換器發揮功能。蒸發器1自對象200接收熱量，使冷卻劑101蒸發。另外，蒸發器1經由冷卻劑配管8a而與冷凝器2連接。再者，於冷卻劑配管8a中，冷卻劑101為液體的冷卻劑101與氣體的冷卻劑101混合而成的氣液二相流的狀態。

冷凝器2使於蒸發器1中蒸發的氣體的冷卻劑101冷凝。冷凝器2作為於冷卻器9的冷卻液9a與冷卻劑101之間交換熱的熱交換器發揮功能。冷凝器2向冷卻液9a傳遞熱量，使冷卻劑101冷凝。另外，冷凝器2經由冷卻劑配管8b與罐3連接。

罐3設置於冷凝器2與泵4之間，是貯存在冷凝器2中冷凝的液體的冷卻劑101的容器。罐3經由冷卻劑配管8c而與泵4連接。

泵4將於冷凝器2中冷凝並貯存於罐3中的液體的冷卻劑101向蒸發器1噴出。泵4吸入貯存於罐3中的液體的冷卻劑101，並將吸入的液體的冷卻劑101向蒸發器1噴出。另外，泵4經由冷卻劑配管8d而與蒸發器1連接。再者，關於泵4的詳細的結構，將後述。

閥5設置於蒸發器1與冷凝器2之間，以調整冷卻劑101的蒸發溫度。閥5設置於將蒸發器1與冷凝器2相互連接的冷卻劑配管8a的中途。另外，閥5是能夠調整開度的閥。閥5能夠於自完全關閉至完全打開之間階段性地調整開度。閥5是由電磁閥或電動閥等致動器驅動的閥，藉由基於控制部7的控制訊號驅動致動器來調整開度。於調整閥5的開度時，閥5中的壓力損失發生變化，因此閥5的上游側的蒸發器1中的冷卻劑101的壓力發生變化。而且，藉由蒸發器1中的冷卻劑101的壓力發生變化，而調整蒸發器1中的冷卻劑101的蒸發溫度。

感測器6檢測與蒸發器1中的冷卻劑101的蒸發溫度相關的值。感測器6例如是對蒸發器1的溫度或蒸發器1中的冷卻劑101的溫度進行檢測的溫度感測器、或對蒸發器1的壓力進行檢測的壓力感測器等。感測器6將檢測出的值輸出至控制部7。控制部7進行如下控制：基於自感測器6獲取的值調整閥5的開度。

控制部7對冷卻裝置100的整體進行控制。控制部7包括中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）等處理器、以及記憶體。控制部7根據內部或外部的記憶體中存儲的程序，對冷卻裝置100的整體進行控制。

於冷卻裝置100中，藉由反覆進行冷卻劑101依次於罐3、泵4、蒸發器1、冷凝器2中流通並再次返回罐3中的循環，來冷卻對象200。另外，於冷卻對象200時，藉由調整閥5的開度來調整蒸發器1中的冷卻劑101的蒸發溫度，從而調整相對於對象200的熱交換量（冷卻量）。

（泵的詳細結構） 此處，於第一實施形態中，如圖2～圖4所示，泵4包含逆流防止機構41，於藉由逆流防止機構41防止冷卻劑101的逆流的同時將於冷凝器2中冷凝的液體的冷卻劑101向蒸發器1噴出。泵4是往復泵。具體而言，泵4是柱塞泵。泵4包括與冷卻劑配管8c連接的入口4a、與冷卻劑配管8d連接的出口4b、以及設置於入口4a及出口4b之間的泵室4c。另外，泵4包括逆流防止機構41、柱塞42、動力傳遞部43、馬達44及逆變器45。

逆流防止機構41具有配置於泵4的內部的止回閥41a及止回閥41b。

止回閥41a配置於泵4的入口4a側。具體而言，止回閥41a配置於入口4a與泵室4c之間，防止冷卻劑101自泵室4c向入口4a逆流。止回閥41a於泵4吸入冷卻劑101時成為打開狀態。另外，止回閥41a於泵4吸入冷卻劑101完成後成為關閉狀態。藉此，防止吸入的冷卻劑101自泵室4c向入口4a逆流。

止回閥41b配置於泵4的出口4b側。具體而言，止回閥41b配置於出口4b與泵室4c之間，防止冷卻劑101自出口4b向泵室4c逆流。止回閥41b於泵4排出冷卻劑101時成為打開狀態。另外，止回閥41b於泵4排出冷卻劑101完成後成為關閉狀態。藉此，防止排出的冷卻劑101自出口4b向泵室4c逆流。

柱塞42設置於泵室4c中。柱塞42藉由直線性地往復運動，而使泵室4c的容積發生變化。藉此，進行泵4中的冷卻劑101的吸入或排出。動力傳遞部43設置於柱塞42與馬達44之間，將驅動力自馬達44傳遞至柱塞42。動力傳遞部43可具有將馬達44的圓周運動轉換為柱塞42的直線運動的凸輪機構或曲柄機構。馬達44是柱塞42的驅動源，經由動力傳遞部43驅動柱塞42。逆變器45與馬達44連接，並基於控制部7的控制訊號控制向馬達44供給的電力的頻率。馬達44將自逆變器45供給的電力的頻率設為運轉頻率，以與運轉頻率對應的旋轉速度進行動作。泵4噴出與馬達44的運轉頻率（旋轉速度）對應的一定的噴出流量的冷卻劑101。

如圖3所示，泵4藉由利用馬達44使柱塞42進行後退動作，而將冷卻劑101自入口4a吸入泵室4c。即，於利用馬達44使柱塞42進行後退動作時，泵室4c的容積增加，泵室4c的壓力減少。藉此，冷卻劑101自入口4a被吸入泵室4c。此時，藉由冷卻劑101自入口4a被吸入泵室4c的力，止回閥41a自關閉狀態變為打開狀態。然後，於冷卻劑101的吸入完成後，止回閥41a自打開狀態變為關閉狀態。因此，可防止吸入的冷卻劑101自泵室4c向入口4a逆流。再者，於吸入冷卻劑101的期間，止回閥41b維持關閉狀態。

如圖4所示，泵4藉由利用馬達44使柱塞42進行前進動作，而將冷卻劑101自泵室4c向出口4b排出。即，於利用馬達44使柱塞42進行前進動作時，泵室4c的容積減少，泵室4c的壓力增加。藉此，冷卻劑101自泵室4c向出口4b排出。此時，藉由冷卻劑101自泵室4c向出口4b排出的力，止回閥41b自關閉狀態變為打開狀態。然後，於冷卻劑101的排出完成後，止回閥41b自打開狀態變為關閉狀態。因此，可防止排出的冷卻劑101自出口4b向泵室4c逆流。再者，於排出冷卻劑101的期間，止回閥41a維持關閉狀態。

泵4藉由使柱塞42直線性地往復運動，以交替地反覆進行吸入冷卻劑101的動作與排出冷卻劑101的動作，來輸送冷卻劑101。如上所述，於吸入冷卻劑101的動作中藉由止回閥41a防止冷卻劑101的逆流，並且於排出冷卻劑101的動作中藉由止回閥41b防止冷卻劑101的逆流，因此泵4能夠於防止逆流的同時輸送一定的噴出流量的冷卻劑101。再者，於圖2～圖4中，示出於泵4設置有一個柱塞42的例子，但亦可於泵4設置多個柱塞42。於在泵4設置有多個柱塞42的情況下，若使多個柱塞42於彼此不同的時機進行動作，則能夠於抑制脈動的同時輸送冷卻劑101。

（冷卻控制的結構） 如圖5及圖6所示，控制部7進行如下控制：藉由於使泵4的運轉頻率一定的狀態下調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度。具體而言，控制部7進行如下控制：於利用基於自對象200向蒸發器1的熱輸入量的運轉頻率使泵4的運轉頻率一定的狀態下調整閥5的開度，藉此調整冷卻劑101的蒸發溫度。

例如，泵4的運轉頻率藉由根據預先獲得的自對象200向蒸發器1的熱輸入量計算出使冷卻劑101於蒸發器1的出口處成為飽和狀態（液體與氣體均存在的狀態）的運轉頻率（噴出流量）而預先決定。於熱輸入量大的情況下，為了使冷卻劑101於蒸發器1的出口處成為飽和狀態，需要增大泵4的冷卻劑101的噴出流量，因此運轉頻率變大。另外，於熱輸入量小的情況下，為了使冷卻劑101於蒸發器1的出口處成為飽和狀態，需要減小泵4的冷卻劑101的噴出流量，因此運轉頻率變小。

控制部7藉由控制逆變器45，控制泵4以使其以預先決定的一定的運轉頻率進行動作。泵4噴出與來自逆變器45的一定的運轉頻率對應的一定的噴出流量的冷卻劑101。泵4於對象200的冷卻控制期間，以一定的運轉頻率持續進行動作。

另外，控制部7基於利用感測器6檢測出的值，判斷是降低還是提高冷卻劑101的蒸發溫度。控制部7進行如下控制：於基於利用感測器6檢測出的值判斷為需要降低冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，增大閥5的開度。藉此，閥5中的壓力損失變小，因此蒸發器1中的冷卻劑101的壓力變小。其結果，蒸發器1中的冷卻劑101的蒸發溫度下降。此時，泵4的冷卻劑101的噴出壓力因由調整閥5的開度引起的冷卻劑101的壓力變小而變小。然而，藉由逆流防止機構41可防止泵4的內部的冷卻劑101的逆流，因此不受泵4的冷卻劑101的噴出壓力的變化的影響，泵4以與一定的運轉頻率對應的一定的噴出流量噴出冷卻劑101。

另外，控制部7進行如下控制：於基於利用感測器6檢測出的值判斷為需要提高冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，減小閥5的開度。藉此，閥5中的壓力損失變大，因此蒸發器1中的冷卻劑101的壓力變大。其結果，蒸發器1中的冷卻劑101的蒸發溫度上升。此時，泵4的冷卻劑101的噴出壓力因由調整閥5的開度引起的冷卻劑101的壓力變大而變大。然而，藉由逆流防止機構41可防止泵4的內部的冷卻劑101的逆流，因此不受泵4的冷卻劑101的噴出壓力的變化的影響，泵4以與一定的運轉頻率對應的一定的噴出流量噴出冷卻劑101。

（第一實施形態的效果） 於第一實施形態中，可獲得以下般的效果。

於第一實施形態中，設置泵4，所述泵4包含逆流防止機構41，於藉由逆流防止機構41防止冷卻劑101的逆流的同時將於冷凝器2中冷凝的液體的冷卻劑101向蒸發器1噴出。藉此，可防止泵4的內部的冷卻劑101的逆流，因此即便泵4的冷卻劑101的噴出壓力因由調整閥5的開度引起的冷卻劑101的壓力的變化而發生變化，泵4的冷卻劑101的噴出流量亦不會發生變化。其結果，於藉由調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，不需要控制泵4的冷卻劑101的噴出流量。藉此，可減少控制對象，因此於利用了冷卻劑101在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換（冷卻）中，藉由調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，可抑制控制變得複雜。

另外，與第一實施形態不同，於泵4為齒輪泵等噴出流量根據噴出壓力而發生變化的泵的情況下，藉由調整閥5的開度，泵4的冷卻劑101的噴出流量發生變化，因此若要適當地調整泵4的冷卻劑101的噴出流量，則需要利用蓄能器進行加減壓、向蒸發器1與泵4之間追加用於流量調整的閥、或者泵4的旋轉速度的反饋控制等。相對於此，於本實施形態中，泵4的冷卻劑101的噴出流量不變化，不需要調整泵4的冷卻劑101的噴出流量，因此不需要利用蓄能器進行加減壓、向蒸發器1與泵4之間追加用於流量調整的閥、或者泵4的旋轉速度的反饋控制等。因此，可減少控制所需的結構的數量（不需要蓄能器或追加的閥），從而可抑制結構的複雜化，並且可減少控制對象（不需要泵4的旋轉速度的反饋控制），從而可抑制控制的複雜化。

另外，於基於所述第一實施形態的冷卻裝置100中，藉由如以下般構成，可獲得如以下般的進一步的效果。

於第一實施形態中，逆流防止機構41具有配置於泵4的內部的止回閥41a及止回閥41b。藉此，可以簡單的結構防止泵4的內部的冷卻劑101的逆流。

另外，於第一實施形態中，泵4是往復泵。藉此，由於使用不論噴出壓力如何噴出流量均穩定的往復泵，因此可穩定地噴出一定的噴出流量的冷卻劑101。

另外，於第一實施形態中，泵4是柱塞泵。藉此，由於使用與齒輪泵不同且亦應對高壓力的噴出壓力（例如，幾MPa左右）的柱塞泵，因此可提高泵4的選定的自由度。另外，即便是二氧化碳等飽和壓力相對於溫度上升的上升率大且容易需要高壓力的冷卻劑101，亦可容易地升壓。

另外，於第一實施形態中，冷卻裝置100包括控制部7，所述控制部7進行如下控制：藉由於使泵4的運轉頻率一定的狀態下調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度。藉此，於藉由調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，利用不需要控制泵4的冷卻劑101的噴出流量這一點，可使泵4的運轉頻率一定，因此可容易地進行控制。

另外，於第一實施形態中，控制部7進行如下控制：於利用基於自對象200向蒸發器1的熱輸入量的運轉頻率使泵4的運轉頻率一定的狀態下調整閥5的開度，藉此調整冷卻劑101的蒸發溫度。藉此，可於以基於自對象200向蒸發器1的熱輸入量的適當的噴出流量噴出冷卻劑101的同時藉由調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度，因此可更容易地進行控制。

另外，於第一實施形態中，冷卻裝置100包括罐3，所述罐3設置於冷凝器2與泵4之間，貯存在冷凝器2中冷凝的液體的冷卻劑101，泵4將貯存於罐3中的液體的冷卻劑101向蒸發器1噴出。藉此，可自罐3向泵4穩定地供給液體的冷卻劑101，因此可自泵4向蒸發器1穩定地供給液體的冷卻劑101。

另外，於第一實施形態中，冷卻劑101是二氧化碳。此處，於飽和壓力相對於溫度上升的上升率大的二氧化碳為冷卻劑101的情況下，由於對泵4要求高的噴出壓力，因此於泵4的內部高壓側與低壓側的壓力差容易變大。因此，於泵4為齒輪泵等噴出流量根據噴出壓力發生變化的泵的情況下，若將二氧化碳用作冷卻劑，則泵4的內部的冷卻劑101的逆流量容易變大。相對於此，於第一實施形態中，由於於泵4中設置逆流防止機構41，因此可有效地防止作為冷卻劑101的二氧化碳的逆流。

[第二實施形態] 接著，參照圖7來說明本發明的第二實施形態。於第二實施形態中，說明熱輸送裝置的例子。再者，關於與所述第一實施形態相同的結構，標註相同的符號，並省略其說明。

（熱輸送裝置的結構） 如圖7所示，熱輸送裝置300是進行利用了冷卻劑101在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換（加熱或冷卻）的熱輸送裝置。具體而言，冷卻裝置100包括預熱器310、熱交換器301、冷凝器2、罐3、泵4、閥5、感測器6及控制部7。

預熱器310設置於泵4與熱交換器301之間。預熱器310藉由對流入熱交換器301的液體的冷卻劑101進行預熱，使液體的冷卻劑101的一部分蒸發。預熱器310具有向熱交換器301供給氣液二相的狀態的冷卻劑101的功能。

設置熱交換器301來代替所述第一實施形態的蒸發器1。熱交換器301使於預熱器310中蒸發的氣體的冷卻劑101冷凝或使液體的冷卻劑101蒸發，從而加熱或冷卻對象200。熱交換器301作為於對象200與冷卻劑101之間交換熱的熱交換器發揮功能。熱交換器301自對象200接收熱量，而使冷卻劑101蒸發。於所述情況下，對象200被冷卻。另外，熱交換器301向對象200賦予熱，使冷卻劑101冷凝。於所述情況下，對象200被加熱。於第二實施形態中，藉由設置預熱器310，不僅能夠冷卻對象200，而且亦能夠進行加熱。

第二實施形態的其他結構與所述第一實施形態相同。

（第二實施形態的效果） 於第二實施形態中，可獲得以下般的效果。

於第二實施形態中，設置泵4，所述泵4包含逆流防止機構41，於藉由逆流防止機構41防止冷卻劑101的逆流的同時將於冷凝器2中冷凝的液體的冷卻劑101向熱交換器301噴出。藉此，與所述第一實施形態同樣地，於利用了冷卻劑101在液體與氣體之間發生變化時的相變的二相式的熱交換（加熱或冷卻）中，藉由調整閥5的開度來調整冷卻劑101的蒸發溫度的情況下，可抑制控制變得複雜。

再者，第二實施形態的其他效果與所述第一實施形態相同。

[變形例] 再者，應認為本次揭示的實施形態於所有方面為例示且不是限制性的。本發明的範圍由申請專利範圍而不是所述實施形態的說明來表示，且進一步包含與申請專利範圍同等的含義及範圍內的所有變更（變形例）。

例如，於所述第一實施形態及第二實施形態中，示出了泵是往復泵的例子，但本發明並不限於此。於本發明中，只要包括逆流防止機構，則泵亦可為往復泵以外的泵。

另外，於所述第一實施形態及第二實施形態中，雖然示出了泵是柱塞泵的例子，但本發明並不限於此。於本發明中，泵亦可為隔膜泵。

另外，於所述第一實施形態及第二實施形態中，雖然示出了冷卻裝置包括罐的例子，但本發明並不限於此。於本發明中，例如於即便不設置罐亦可自冷卻劑配管向泵穩定地供給冷卻劑之類的情況下，冷卻裝置亦可不包括罐。

另外，於所述第一實施形態及第二實施形態中，雖然示出了冷卻劑是二氧化碳的例子，但本發明並不限於此。於本發明中，冷卻劑亦可為氨等二氧化碳以外的自然冷卻劑。另外，冷卻劑亦可為氟氯烷系冷卻劑。

[態樣] 本領域技術人員可理解，所述例示性的實施形態是以下態樣的具體例。

（項目1） 一種冷卻裝置，包括： 蒸發器，使液體的冷卻劑蒸發來冷卻對象； 冷凝器，使於所述蒸發器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝； 閥，設置於所述蒸發器與所述冷凝器之間且能夠調整用於調整所述冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及 泵，包含逆流防止機構，於藉由所述逆流防止機構防止所述冷卻劑的逆流的同時將於所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑向所述蒸發器噴出。

（項目2） 如項目1所述的冷卻裝置，其中，所述逆流防止機構具有配置於所述泵的內部的止回閥。

（項目3） 如項目1或2所述的冷卻裝置，其中，所述泵是往復泵。

（項目4） 如項目3所述的冷卻裝置，其中，所述泵是柱塞泵或隔膜泵。

（項目5） 如項目1至4中任一項所述的冷卻裝置，更包括控制部，所述控制部進行如下控制：藉由於使所述泵的運轉頻率一定的狀態下調整所述閥的開度來調整所述冷卻劑的蒸發溫度。

（項目6） 如項目5所述的冷卻裝置，其中，所述控制部進行如下控制：於利用基於自所述對象向所述蒸發器的熱輸入量的運轉頻率使所述泵的運轉頻率一定的狀態下調整所述閥的開度，藉此調整所述冷卻劑的蒸發溫度。

（項目7） 如項目1至6中任一項所述的冷卻裝置，更包括罐，所述罐設置於所述冷凝器與所述泵之間，貯存在所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑， 所述泵將貯存於所述罐中的液體的所述冷卻劑向所述蒸發器噴出。

（項目8） 如項目1至7中任一項所述的冷卻裝置，其中，所述冷卻劑是二氧化碳。

（項目9） 一種熱輸送裝置，包括： 預熱器，使液體的冷卻劑的一部分蒸發； 熱交換器，使於所述預熱器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝或使液體的所述冷卻劑蒸發，從而加熱或冷卻對象； 冷凝器，使於所述預熱器及/或所述熱交換器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝； 閥，設置於所述熱交換器與所述冷凝器之間且能夠調整用於調整所述冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及 泵，包含逆流防止機構，於藉由所述逆流防止機構防止所述冷卻劑的逆流的同時將於所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑向所述熱交換器噴出。

1:蒸發器 2:冷凝器 3:罐 4:泵 4a:入口 4b:出口 4c:泵室 5:閥 6:感測器 7:控制部 8a、8b、8c、8d:冷卻劑配管 9:冷卻器 9a:冷卻液 41:逆流防止機構 41a:止回閥 41b:止回閥 42:柱塞 43:動力傳遞部 44:馬達 45:逆變器 100:冷卻裝置 101:冷卻劑 200:對象 300:熱輸送裝置 301:熱交換器 310:預熱器

圖1是示出基於第一實施形態的冷卻裝置的示意圖。 圖2是示出基於第一實施形態的泵的示意圖。 圖3是用於說明基於第一實施形態的泵的冷卻劑的吸入動作的示意圖。 圖4是用於說明基於第一實施形態的泵的冷卻劑的排出動作的示意圖。 圖5是用於說明降低基於第一實施形態的冷卻劑的蒸發溫度時的控制的示意圖。 圖6是用於說明提高基於第一實施形態的冷卻劑的蒸發溫度時的控制的示意圖。 圖7是示出基於第二實施形態的熱輸送裝置的示意圖。

1:蒸發器

2:冷凝器

3:罐

4:泵

5:閥

6:感測器

7:控制部

8a、8b、8c、8d:冷卻劑配管

9:冷卻器

9a:冷卻液

100:冷卻裝置

101:冷卻劑

200:對象

Claims (6)

1. 一種冷卻裝置，包括：蒸發器，使液體的冷卻劑蒸發來冷卻對象，所述冷卻劑是二氧化碳；冷凝器，使於所述蒸發器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝；閥，設置於所述蒸發器與所述冷凝器之間且能夠調整用於調整所述冷卻劑的蒸發溫度的開度；泵，包含逆流防止機構，於藉由所述逆流防止機構防止所述冷卻劑的逆流的同時將於所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑向所述蒸發器噴出;以及控制部，所述控制部進行如下控制：於利用基於自所述對象向所述蒸發器的熱輸入量的運轉頻率使所述泵的運轉頻率一定的狀態下調整所述閥的開度，藉此調整所述冷卻劑的蒸發溫度。
2. 如請求項1所述的冷卻裝置，其中，所述逆流防止機構具有配置於所述泵的內部的止回閥。
3. 如請求項1所述的冷卻裝置，其中，所述泵是往復泵。
4. 如請求項3所述的冷卻裝置，其中，所述泵是柱塞泵或隔膜泵。
5. 如請求項1所述的冷卻裝置，更包括罐，所述罐設置於所述冷凝器與所述泵之間，貯存在所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑，所述泵將貯存於所述罐中的液體的所述冷卻劑向所述蒸發器噴出。
6. 一種熱輸送裝置，包括：預熱器，使液體的冷卻劑的一部分蒸發；熱交換器，使於所述預熱器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝或使液體的所述冷卻劑蒸發，從而加熱或冷卻對象；冷凝器，使於所述預熱器及/或所述熱交換器中蒸發的氣體的所述冷卻劑冷凝；閥，設置於所述熱交換器與所述冷凝器之間且能夠調整用於調整所述冷卻劑的蒸發溫度的開度；以及泵，包含逆流防止機構，於藉由所述逆流防止機構防止所述冷卻劑的逆流的同時將於所述冷凝器中冷凝的液體的所述冷卻劑向所述熱交換器噴出。