(57)【要約】    【課題】親水性に優れ、熱輸送係数の高い放熱用ウィックを提案すること。    【解決手段】炭素繊維および／または酸化繊維を含む繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された繊維含有多孔体からなり、前記炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有する放熱用ウィック。【選択図】図３
2020112326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維および／または酸化繊維を含む繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された繊維含有多孔体からなり、前記炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有する放熱用ウィック。
【請求項２】
前記炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の細孔の容積が全細孔容積中３０％以上である請求項１記載の放熱用ウィック。
【請求項３】
前記繊維含有多孔体の少なくとも一方の表面における水の接触角が５度以下である請求項１または２に記載の放熱用ウィック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱用ウィックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気機器・自動車などに多くの大容量二次電池が用いられている。これら電池の大容量化とともに、充放電に伴う発熱が機器の性能に与える影響を無視できない状況となっている。このため、電池やプロセッサー等の発熱体からの熱を効率的に除去する技術が求められている。また、電子機器の小型化・高機能化などにより、省スペースで効率的に冷却する技術が求められている。
【０００３】
ヒートパイプは、循環流体の蒸気化部における蒸発と凝縮部における凝縮による潜熱を利用した熱輸送機能を有する。より詳しくは、周壁により密閉された空間内に循環流体を封入した構造を有し、循環流体が蒸発と凝縮を繰り返すことにより、相変化時の潜熱を移動させる熱輸送機能を有する。熱源からの吸熱を行う部分となる蒸気化部においては、放熱用ウィックに浸潤した循環流体が周壁からの熱を奪い蒸発する際、潜熱を奪うために、蒸気化部を冷却することができる。蒸発した循環流体は、凝縮部において外部から周壁を介して冷却され、凝縮して液体となる。この液体は蒸気の圧力により、蒸気化部に押し出されるために循環し、連続的に発熱体からの熱輸送が可能となる。
【０００４】
熱輸送効率を向上させるためには、蒸気化部において、放熱用ウィックから循環流体を効率的に蒸発させることが必要であり、放熱用ウィックには、良好な液浸潤性と蒸発した蒸気の排出性が求められている。そこで、周壁内面とウィック表面との間の毛細管現象により、循環流体を効率的に蒸気化部に輸送する技術が検討されている。かかる技術としては、例えば、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体（循環流体）によって熱を輸送する扁平型ヒートパイプにおいて、扁平型に形成されかつ前記作動流体が封入されたコンテナと、多数本の細線と粉体とが混合されて形成されたウイックとを備え、前記ウイックが前記コンテナの全長に亘って前記コンテナの内部における一方の平坦面に、盛り上がった状態で焼結により固定され、その一方の平坦面に固定された前記ウイックと前記コンテナの内部における他方の平坦面との間を前記蒸発した作動流体が流動するように構成されていることを特徴とする扁平型ヒートパイプ（例えば、特許文献１参照）や、加熱されて蒸発しかつ放熱して凝縮する作動流体によって熱を輸送する扁平型ヒートパイプにおいて、扁平型に形成されかつ前記作動流体が封入されたコンテナと、液相の前記作動流体を蒸発する位置に還流させる毛細管力を生じるウイックとを備え、前記ウイックが前記コンテナの長手方向の全長に亘って前記コンテナの内部における一方の平坦面に焼結により固定され、その一方の平坦面に固定された前記ウイックと前記コンテナの内部における他方の平坦面との間を気相の前記作動流体が流動するように構成され、前記他方の平坦面に対向する前記ウイックの面に、液相の前記作動流体を蒸発する位置に還流させる溝部が長手方向に沿って構成されていることを特徴とする扁平型ヒートパイプ（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２６４０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１５０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１〜２に記載される技術は、液体状態の循環流体を、周壁を介して伝わる熱により直接加熱して蒸発させるものであるが、発生する蒸気により、液体状態の循環流体と周壁との接触が阻害されることから、特に高熱負荷がかかる環境において、熱輸送効率が不十分である課題があった。
【０００７】
本発明は従来技術の課題に鑑み、効率的な循環流体の浸潤と蒸発を促進するため、親水性に優れ、熱輸送係数の高い放熱用ウィックを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、炭素繊維および／または酸化繊維を含む繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された繊維含有多孔体からなり、前記炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有する放熱用ウィックである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放熱用ウィックは、親水性に優れ、熱輸送係数が高いことから、本発明の放熱用ウィックを用いることにより、熱輸送効率に優れたヒートパイプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の放熱用ウィックの構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の放熱用ウィックを用いたヒートパイプにおける、放熱用ウィックと周壁の構造の一例を示す概略図である。
【図３】放熱用ウィックを用いたヒートパイプの一例を示す概略図である。
【図４】放熱用ウィックにおける炭素質多孔体の細孔径分布の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の放熱用ウィックは、炭素繊維および／または酸化繊維を含む繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された繊維含有多孔体からなり、前記炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有する。
【００１２】
＜繊維含有多孔体＞
本発明における繊維含有多孔体は、炭素繊維および／または酸化繊維を含む繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された構造を有する。炭素繊維および／または酸化繊維を含むことにより、繊維含有多孔体の親水性を向上させることができる。また、繊維含有多孔体を補強し、生産工程における取り扱い性を向上させることができる。
【００１３】
繊維構造体は、炭素繊維および／または酸化繊維を含むものであればその形状は特に限定されず、例えば、織物、抄紙体、不織布などの形態を挙げることができる。繊維構造体の一例として、カーボンフェルト、カーボンペーパー、カーボンクロス、酸化繊維フェルト、繊維含有発泡体などが挙げられる。このうち、耐腐食性が優れることから、カーボンフェルト、カーボンペーパー、カーボンクロスなどの炭素繊維を含む構造体が好ましい。また、繊維構造体の親水性を高めるためには、酸化繊維フェルト、酸化繊維ペーパー、酸化繊維クロスの酸化繊維を含む構造体が好ましい。
【００１４】
炭素繊維は、原料となる樹脂繊維を熱処理して酸化繊維にした後、黒鉛化処理を施すことにより得ることができる。炭素繊維の原料となる樹脂繊維としては、例えば、ポリアクリロニトリルを含むアクリル繊維、フェノール繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、ピッチ繊維などの工業繊維、セルロース繊維やキチン繊維などの天然繊維を用いることができる。このうち、炭化収率を考慮するとポリアクリロニトリル繊維が好ましい。
【００１５】
酸化繊維としては、これらの樹脂繊維を熱処理したものが挙げられる。樹脂繊維の熱処理は、大気などの酸素を含む雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理温度は１５０℃以上４５０℃以下が好ましく、熱処理時間は数分間程度が好ましい。酸化繊維は、原料由来の元素による官能基が多く残っており、繊維に高い親水性を付与することができる。
【００１６】
本発明における繊維含有多孔体は、前記繊維構造体の少なくとも一部に、炭素質多孔体が充填された構造を有する。炭素質多孔体は、（１）液体状態の循環流体を表面張力により浸潤させ、放熱用ウィックの面直方向に液体を輸送する作用、（２）周壁との良好な密着性により、浸潤した循環流体に効率的に熱を伝達する作用、（３）細孔による高表面積により、循環流体の蒸発を促進する作用などを有する。本発明においては、繊維構造体の少なくとも片面に、炭素質多孔体を内部充填または表面被覆することが好ましい。
【００１７】
炭素質多孔体を繊維構造体に充填する方法としては、例えば、多孔体である炭素粒子を分散媒に分散させた前躯体液や、加熱により消失する粒子と炭素粒子を分散媒に分散させた前駆体液などを繊維構造体に含浸させ、分散媒を除去する方法が挙げられる。前者の前駆体液を用いる方法により、炭素粒子間の空隙が細孔を形成する、炭素粒子の集合体からなる炭素質多孔体が充填される。また、後者の前駆体液を用いる方法により、炭素粒子の集合体において、消失粒子により形成された細孔を有する炭素質多孔体が充填される。
【００１８】
炭素粒子としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、炭素繊維のチョップドファイバー、グラフェン、黒鉛などを用いることができる。これらを２種以上用いてもよい。例えば、炭素粒子の粒径、繊維長、アスペクト比などを選択することにより、細孔径を所望の範囲に調整することができる。炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有するためには、粒子径３０μｍ以下でアスペクト比の大きい粒子を用いることが好ましく、ストラクチャーの発達したアセチレンブラックなどのカーボンブラックやアスペクト比の大きいカーボンナノチューブを用いることが好ましい。
【００１９】
繊維含有多孔体の親水性をより向上させ、液体状態の循環流体を効率よく移動させるためには、炭素質多孔体の表面における水の接触角は４５度以下が好ましく、１０度以下がより好ましい。ここで、炭素質多孔体の表面における水の接触角は、接触角測定装置を用いて測定することができる。より詳しくは、２５℃で炭素質多孔体の表面に純水１０μＬを滴下し、１秒経過後の接触角を、θ／２法により５箇所測定し、その平均値を算出することにより、接触角を求めることができる。
【００２０】
炭素質多孔体の表面における水の接触角を小さくする方法としては、例えば、細孔径を小さくする方法、親水性の高い材料を用いる方法や、酸化処理やプラズマ処理、電解処理、親水性材料による表面コーティングなどの親水化処理を施す方法などが挙げられる。例えば、酸化処理の場合、大気などの酸素含有雰囲気中において、温度２００℃〜６００℃で炭素質多孔体を焼結することにより、炭素質多孔体の表面官能基を増加させて親水性を向上させ、水の接触角を１０度以下にすることができる。
【００２１】
繊維含有多孔体において、炭素質多孔体は、細孔径が小さいほど親水性に優れ、液体状態の循環流体を吸収しやすくなるため好ましい。本発明においては、炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に少なくともひとつのピークを有することが重要であり、循環流体の浸透速度を向上させ、熱輸送係数を向上させることができる。炭素質多孔体の細孔径を１０μｍ以下とすることにより、表面張力が飛躍的に大きくなり、液体状態の循環流体を急速に細孔内に取り込むことができる。このため、親水性と熱輸送係数を大きく向上させることができる。細孔径１０μｍを超える細孔のみであると、親水性と熱輸送係数が不十分となる。
【００２２】
循環流体の蒸発をより効率的に進め、熱輸送係数をより向上させるために、炭素質多孔体の細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の細孔の容積は、全細孔容積中１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましい。一方、繊維含有多孔体の水平方向に液体状態の循環流体を移動させる場合は、熱源側の片面のみに炭素質多孔体を形成し、細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の細孔の容積を、全細孔容積中９５％以下とすることが好ましく、８０％以下とすることがより好ましい。
【００２３】
炭素質多孔体の細孔径分布および細孔容積は、細孔に水銀を圧力注入して浸透を測定する水銀ポロシメトリ法により測定することができ、例えば、（株）島津製作所製自動ポロシメータ「オートポアＩＶ  ９５００」を用いて測定することができる。
【００２４】
炭素質多孔体の細孔径分布における細孔径１０μｍ以下の細孔の容積の割合は、例えば、繊維構造体に充填する前述の炭素質多孔体の目付を調整することにより、所望の範囲に調整することができる。
【００２５】
図４に、繊維含有多孔体（放熱用ウィック）における炭素質多孔体の細孔径分布の一例の概略図を示す。図４において、横軸は細孔径、縦軸は各細孔径の細孔の容積を示す。図４（ａ）は、細孔径分布において、細孔径１０μｍ以下の領域に細孔径ピーク１４を１つ有する例であり、この細孔径ピーク１４が細孔径１０μｍ以下の細孔径ピーク１５である。図４（ｂ）は、細孔径分布において、細孔径ピークを２つ有する例であり、このうち、細孔径１０μｍ以下の領域に存在するピークが細孔径１０μｍ以下の細孔径ピーク１５である。
【００２６】
本発明における繊維含有多孔体は、親水性をより向上させ、液体状態の循環流体を効率よく移動させるためには、少なくとも一方の表面における水の接触角が４５度以下であることが好ましく、１０度以下がより好ましく、５度以下がさらに好ましい。ここで、繊維含有多孔体表面における水の接触角は、接触角測定装置を用いて測定することができる。より詳しくは、２５℃で繊維含有多孔体の表面に純水１０μＬを滴下し、１秒経過後の接触角を、θ／２法により５箇所測定し、その平均値を算出することにより、接触角を求めることができる。ただし、純水が繊維含有多孔体内部に吸収される場合は親水性が非常に高く、滴下後１秒以内に滴下した純水の半分以上が繊維含有多孔体内部に吸収される場合には、接触角は５度以下とみなすこととする。繊維含有多孔体内部に吸収される純水の量は、水平方向から観察し、表面に存在する液滴量と滴下した純水量の差から求めることができる。
【００２７】
繊維含有多孔体の表面における水の接触角を小さくする方法としては、例えば、炭素質多孔体として細孔径の小さいものや親水性の高いものを用いる方法、酸化処理やプラズマ処理、電解処理、親水性材料による表面コーティングなどの親水化処理を施す方法などが挙げられる。例えば、酸化処理の場合、大気などの酸素含有雰囲気中において、温度２００℃〜６００℃で繊維含有多孔体を焼結することにより、繊維含有多孔体の表面官能基を増加させて親水性を向上させ、水の接触角を１０度以下にすることができる。
【００２８】
繊維含有多孔体の表面のうち、熱源に近い周壁と接触する側の表面における接触角は、その反対側の面の表面における接触角より小さいことが好ましく、循環流体の面直方向への流動をより促進することができる。
【００２９】
次に、繊維含有多孔体の製造方法について説明する。繊維構造体に炭素質多孔体を充填する方法として、例えば、湿式塗布や含浸などが挙げられる。より具体的には、炭素粒子を分散媒となる液体に分散した塗液を予め作製し、その塗液を繊維構造体に塗布または含浸することにより、炭素質多孔体を充填することができる。塗液は、必要に応じ、界面活性剤やバインダー樹脂などを含有してもよい。界面活性剤を含有することにより、炭素粒子を安定的に分散することができる。バインダー樹脂を含有することにより、炭素粒子を結着させ、構造強化することができる。
【００３０】
塗液の塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、スプレー噴霧、凹版印刷、グラビア印刷、ダイコーター塗布、バーコーター塗布、ブレードコーター塗布、ロールナイフコーター塗布などが挙げられる。塗布量を精密に管理するためには、ダイコーター塗布が好ましい。
【００３１】
塗液の含浸方法としては、例えば、含浸槽に塗液を入れ、繊維構造体を含浸槽に浸漬することにより、繊維構造体の内部に塗液を含浸させる方法などが挙げられる。
【００３２】
塗布または含浸後、塗液の分散媒を乾燥除去することが好ましい。乾燥温度は、分散媒が水の場合、室温（２０℃前後）から２００℃以下が好ましく、６０℃以上１５０℃以下がより好ましい。
【００３３】
次に、塗液に界面活性剤やバインダー樹脂を含有する場合には、界面活性剤を除去する目的およびバインダー樹脂を炭化して炭素粒子を結着させる目的で、焼結を行うことができる。焼結温度は、界面活性剤の沸点や分解温度にもよるが、２００℃以上５００℃以下が好ましい。焼結温度を２００℃以上とすることにより、界面活性剤を十分に除去することができる。一方、焼結温度を５００℃以下とすることにより、炭素繊維や酸化繊維の消失を抑制することができる。また、大気などの酸素を含む雰囲気中で焼結を行うことにより、親水性を向上することができるため好ましい。焼結時間は、生産性の点からできるかぎり短時間が好ましい。具体的には、２０分間以内が好ましく、１０分間以内がより好ましく、５分間以内がさらに好ましい。
【００３４】
＜放熱用ウィック＞
本発明の放熱用ウィックは、前記繊維含有多孔体からなる。図１に、放熱用ウィックの構成の一例の概略図を示す。図１（ａ）は、繊維構造体が炭素質多孔体で充填された充填部１のみの繊維含有多孔体からなる放熱用ウィックの例であり、図１（ｂ）は、繊維構造体２と、繊維構造体が炭素質多孔体で充填された充填部１を有する繊維含有多孔体からなる放熱用ウィックの例であり、図１（ｃ）は、繊維構造体２と、繊維構造体が炭素質多孔体で充填された充填部１と、炭素質多孔体３を有する繊維構造体からなる放熱用ウィックの例である。図１（ｂ）の構成においては、炭素質多孔体で充填されていない繊維構造体２を有することにより、放熱用ウィックの水平方向への液体状態の循環流体の移動をより促進することができる。また、図１（ｃ）の構成においては、炭素質多孔体３を有することにより、表面を平滑にし、周壁との密着性を向上させて、循環流体の蒸発をより促進することができる。
【００３５】
＜循環流体＞
ヒートパイプは、周壁により密閉された空間内に循環流体を封入した構造を有する。循環流体は加熱されて蒸気化し、その後、冷却により凝縮することにより、潜熱の形で熱を輸送する流体である。循環流体としては、例えば、水やアルコール類、ケトン類、アンモニア、フッ素系ガス、二酸化炭素、窒素などが挙げられる。これらはヒートパイプの作動温度帯にあわせて選択される。これらの液体の粘度や表面張力を調整するために、界面活性剤などを含むことができる。
【００３６】
＜周壁＞
放熱ウィックは周壁により密封された空間内に配置されており、その内部に循環液体およびその蒸気を保持できる構造を有する。周壁の一部は熱源からの熱を周壁内部の密閉空間に伝達し、放熱ウィック表面で循環液体を蒸気とする。このため、周壁は、高い伝熱性を有し、高温における化学的安定性に優れることが好ましい。周壁としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属が好ましく用いられる。
【００３７】
図２に、本発明の放熱用ウィックを用いたヒートパイプにおける、放熱用ウィックと周壁の構造の一例を示す。図２（ａ）は、放熱用ウィック４の両面に、凹部６を形成した周壁５を有する。周壁の凹部６により、循環流体の蒸気または液体の水平方向への移動を促進することができるため、循環流体をより効率的に循環させることができる。図２（ｂ）は、両面に凹部７を形成した放熱用ウィック４の両面に、周壁５を有する。放熱用ウィックの凹部７により、循環流体の蒸気または液体の水平方向への移動を促進することができるため、循環流体をより効率的に循環させることができる。また、蒸気化部を薄くすることにより、小型機器へも搭載可能なヒートパイプを構築することができる。
【００３８】
＜ヒートパイプ＞
図３に、放熱用ウィックを用いたヒートパイプの一例の概略図を示す。一方向に循環流体が移動するループヒートパイプの構造であり、循環流体は、周壁５で密封され、熱源８に接する周壁５で囲まれた蒸気化部９に放熱用ウィック６が配置される。蒸気化部９で循環流体が蒸気化された後、循環流体輸送路１２を通じて、冷却用フィン１１に接する凝縮部１０にて循環流体は凝縮して液体になる。この液体は循環流体輸送路１３を通じて、蒸気化部９に供給され、放熱用ウィック６に吸収される。このようにして熱媒となる循環流体が循環することにより、高い熱輸送効率を示す。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
【００４０】
＜製造例１：繊維構造体１＞
ポリアクリロニトリル繊維（径１０μｍ）を２００℃で５分間熱処理して得た酸化繊維を、ニードルパンチング法により処理し、目付け７５０ｇ／ｍ２、厚さ３．５ｍｍの酸化繊維フェルトを作製した。
【００４１】
＜製造例２：繊維構造体２＞
製造例１において得られた酸化繊維フェルトについて、窒素中、１５００℃で１５分間の連続黒鉛化処理を行い、目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ３ｍｍの炭素繊維フェルトを作製した。
【００４２】
＜製造例３：塗液１＞
純水１００重量部に対して、ノニオン系界面活性剤Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ１００（販売元：シグマアルドリッチ）を３重量部混合した後、炭素粒子：アセチレンブラック（デンカ（株）製：粒径３５ｎｍ、アスペクト比：１〜２）７重量部、バインダー樹脂：ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）１重量部を加えてさらに混合し、塗液１を作製した。
【００４３】
＜製造例４：塗液２＞
炭素粒子：アセチレンブラック（デンカ（株）製）にかえて炭素粒子：ＶＧＣＦ-Ｈ（昭和電工（株）製：粒子長１５μｍ、アスペクト比：５０〜２００）を用いたこと以外は製造例３と同様にして塗液２を作製した。
【００４４】
各実施例および比較例における評価方法を以下に示す。
【００４５】
＜製造例５：塗液３＞
炭素粒子：アセチレンブラック（デンカ（株）製）にかえて炭素粒子：粉砕黒鉛粉末（粒径３５μｍ、アスペクト比：２〜５）を用いたこと以外は製造例３と同様にして塗液２を作製した。
【００４６】
各実施例および比較例における評価方法を以下に示す。
【００４７】
＜厚さの測定＞
製造例１〜２により得られた繊維構造体、各実施例および比較例において得られた繊維含有多孔体の厚さは、（株）ニコン製デジタル厚み計“デジマイクロ”を用いて、０．１５ＭＰａの荷重を加えながら測定した。
【００４８】
＜細孔径ピークおよび細孔径１０μｍ以下の細孔の容積の比率の算出＞
各実施例および比較例において得られた繊維含有多孔体について、（株）島津製作所製自動ポロシメータ「オートポアＩＶ  ９５００」を用いて、水銀ポロシメトリ法により細孔径分布と細孔容積を測定した。細孔径分布において細孔径１０μｍ以下の領域にピークが認められる場合、そのうちピーク強度が最大のもののピーク位置を細孔径ピークとした。測定結果から、繊維含有多孔体における、細孔径１０μｍ以下の細孔容積Ｖ（０〜１０）および細孔径が１０μｍより大きい細孔容積Ｖ（１０〜∞）を求めた。細孔容積Ｖ（０〜１０）/（Ｖ（１０〜∞）＋Ｖ（０〜１０））を細孔径１０μｍ以下の細孔の容積の比率として算出した。
【００４９】
＜接触角の測定＞
協和界面科学（株）製接触角計ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ５００を用いて、各実施例および比較例により得られた繊維含有多孔体の表面に、純水１０μＬを滴下し、１秒経過後の接触角を測定した。ただし、測定面は熱源に接することになる面として、炭素質多孔体が充填されている面とした。接触角はθ/２法により５箇所計測し、その平均値を接触角とした。
【００５０】
＜熱輸送性能の評価＞
各実施例および比較例において得られた５ｃｍ角の正方形の繊維含有多孔体（放熱用ウィック）の両面を溝付ステンレス製板の周壁で挟み、放熱用ウィックの両面が周壁に接触した蒸気化部を作製した。作製した蒸気化部の端部を、内径１ｍｍφのステンレス製の循環流体輸送路で５０に調整された凝縮部に接続した。蒸気化部の熱源側の温度を５０℃以上に上昇させ、１００時間後の熱流束３［Ｗ／ｃｍ２］の際の熱源と蒸気化部の温度差と熱流束の積から移動した熱量を算出し、ウィック面積で除した熱輸送係数[Ｗ／ｍ２Ｋ]を算出した。熱輸送係数が１０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]未満の場合を不足、１０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]以上２０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]未満の場合を良好、２０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]以上３０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]未満の場合を大変良好、３０００[Ｗ／ｍ２Ｋ]以上の場合をきわめて良好と評価した。
【００５１】
（実施例１）
製造例１により得られた目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ３ｍｍの炭素繊維フェルトに、製造例４により得られた塗液２を、炭素質多孔体目付けが５０ｇ／ｍ２となるように、ダイコーターを用いて塗布し、大気中、１４０℃で３０分間乾燥した。次に、大気中、３０８℃で３０分間焼結を行い、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５２】
（実施例２）
製造例４により得られた塗液２を、炭素質多孔体目付けが１３０ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は実施例１と同様にして、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５３】
（実施例３）
製造例４により得られた塗液２を、炭素質多孔体目付けが３００ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は実施例１と同様にして、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例４）
製造例１により得られた目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ３ｍｍの炭素繊維フェルトに、製造例３により得られた塗液１を、炭素質多孔体目付けが２００ｇ／ｍ２となるように、ダイコーターを用いて塗布し、大気中、１４０℃で３０分間乾燥した。次に、大気中、３８０℃で３０分間焼結を行い、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例５）
製造例４により得られた塗液２を、炭素質多孔体目付けが１３０ｇ／ｍ２となるように塗布し、１４０℃３０分の大気中で乾燥後、さらに２５０℃３０分の大気中で焼結を行なったこと以外は実施例１と同様にして、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例６）
製造例１により得られた目付け７５０ｇ／ｍ２、厚さ３．５ｍｍの酸化繊維フェルトに、製造例４により得られた塗液２を、炭素質多孔体目付けが１５０ｇ／ｍ２となるように、ダイコーターを用いて塗布し、大気中、１４０℃３０分間乾燥した。次に、大気中、３５０℃で３０分間焼結を行い、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００５７】
（比較例１）
製造例２により得られた目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ３ｍｍの炭素繊維フェルトを実施例１と同様に評価した。ただし、炭素質多孔体を有しないため、細孔径分布は、繊維含有多孔体について測定した。評価結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例２）
製造例１により得られた目付け７５０ｇ／ｍ２、厚さ３．５ｍｍの酸化繊維フェルトを実施例１と同様に評価した。ただし、炭素質多孔体を有しないため、細孔径分布は、繊維含有多孔体について測定した。評価結果を表１に示す。
【００５９】
（比較例３）
製造例５により得られた塗液３を、炭素質多孔体目付けが１３０ｇ／ｍ２となるように塗布し、１４０℃３０分の大気中で乾燥後、さらに２５０℃３０分の大気中で焼結を行なったこと以外は実施例１と同様にして、繊維含有多孔体を得た。評価結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2020112326.tif 000003
【符号の説明】
【００６１】
１：充填部（繊維構造体＋炭素質多孔体）
２：繊維構造体
３：炭素質多孔体
４：放熱用ウィック（繊維含有多孔体）
５：周壁
６：周壁の凹部
７：放熱用ウィックの凹部
８：熱源
９：蒸気化部
１０：凝縮部
１１：冷却用フィン
１２：循環流体輸送路（往路）
１３：循環流体輸送路（復路）
１４：細孔径ピーク
１５：細孔径１０μｍ以下の細孔径ピーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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