(57)【要約】【課題】安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイス、流路部材、及び流路部材の製造方法を提供する。【解決手段】熱輸送デバイス１００が備える流路部材４は、熱輸送デバイス１００の長手方向に沿って延在する複数の第１のワイヤ８の両端に、複数の第２のワイヤ９が編み込まれたものである。この流路部材４の両端は、熱輸送デバイス１００の吸熱部Ｘ’及び放熱部Ｙ’にそれぞれ対応しており、作動流体が相変化する相変化領域Ｘ及びＹとなる。相変化領域Ｘ及びＹに挟まれた部分は、作動流体が移動する移動領域Ｚとなる。移動領域Ｚは、作動流体の移動方向（矢印ｈが示す方向）に沿って延在する第１のワイヤ８でなるので、上記移動領域Ｚでは作動流体の移動時の流路抵抗が小さい。また移動領域Ｚでは第２のワイヤ９が用いられないので、その分の材料費を削減することができる。以上により、安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイス１００を得ることができる。【選択図】図４
2010286136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
前記容器内を移動し、相変化することにより熱を輸送する作動流体と、
前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤでなり前記作動流体が移動する移動領域と、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する相変化領域とを有する流路部材と
を具備する熱輸送デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
前記移動領域は、気相の前記作動流体が移動する領域である熱輸送デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の熱輸送デバイスであって、
前記移動領域は、前記複数の第１のワイヤによる毛細管力を受けて液相の前記作動流体が移動する領域である熱輸送デバイス。
【請求項４】
容器と、
前記容器内を移動し、相変化することにより熱を輸送する作動流体と、
前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤと、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する相変化領域と、前記複数の第１のワイヤに編み込まれる補強ワイヤとを有する流路部材と
を具備する熱輸送デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の熱輸送デバイスであって、
前記補強ワイヤは、前記第１のワイヤに複数編み込まれることでメッシュ構造を形成する熱輸送デバイス。
【請求項６】
請求項４に記載の熱輸送デバイスであって、
前記相変化領域は、前記第１のワイヤの両端部に位置し、
前記補強ワイヤは、前記第１のワイヤの中央部分よりも前記相変化領域に近い第１の部分では第１の間隔となるように、かつ、前記第１の部分よりも前記中央部分に近い第２の部分では前記第１の間隔よりも大きい第２の間隔となるように、前記第１のワイヤに複数編み込まれる熱輸送デバイス。
【請求項７】
容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材であって、
前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤでなり前記作動流体が移動する移動領域と、
前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する相変化領域と
を具備する流路部材。
【請求項８】
容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材であって、
前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤと、
前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する相変化領域と、
前記複数の第１のワイヤに編み込まれる補強ワイヤと
を具備する流路部材。
【請求項９】
容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材であって、
前記作動流体の移動方向となる第１の方向に沿って延在する複数の第１のワイヤに、前記第１の方向と異なる第２の方向で、複数の第２のワイヤで１つの群となるワイヤ群を、それぞれ間隔を開けて複数編み込み、
前記第１のワイヤを介して前記第１の方向に並ぶ２つの前記ワイヤ群が、前記流路部材の両端に位置するように前記流路部材を切り取る
流路部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の相変化により熱を輸送する熱輸送デバイス、その熱輸送デバイスに用いられる流路部材、及び流路部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＣＰＵ（Central Processing Unit）等の熱源を冷却するデバイスとして、平面型のヒートパイプが広く用いられている。このような平面型のヒートパイプでは、内部に収容された凝縮性の作動流体が入熱部で熱を受け蒸発する。蒸気となった作動流体は放熱部へ移動し、放熱部で凝縮し熱を放出する。凝縮した作動流体は、入熱部へ移動し再び熱を受け蒸発する。この作動流体の相変化が繰り返されることによりＣＰＵ等が冷却される。
【０００３】
入熱部及び放熱部の間で作動流体を移動させるために、ヒートパイプの内部には毛細管現象発生部材が設けられる。安価なヒートパイプを得るために、この毛細管現象発生部材としてメッシュ部材が用いられることが多い。例えば特許文献１にも、毛細管現象発生部材としてメッシュ部材が用いられるヒートパイプが記載されている（例えば、特許文献１の段落［００５１］、図１０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のヒートパイプでは、用いられるメッシュ部材の網の目により、作動流体の移動時の流路抵抗が大きくなってしまい、ヒートパイプの熱輸送の効率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイス、流路部材、及び流路部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る熱輸送デバイスは、容器と、作動流体と、流路部材とを具備する。
前記作動流体は、前記容器内を移動し、相変化することにより熱を輸送する。
前記流路部材は、移動領域と、相変化領域とを有する。
前記移動領域は、前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤでなり前記作動流体が移動する領域である。
前記相変化領域は、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する領域である。
【０００８】
作動流体が移動する移動領域は、作動流体の移動方向に沿って延在する第１のワイヤでなるので、上記移動領域では作動流体の移動時の流路抵抗が小さい。また移動領域では第２のワイヤが用いられないので、その分の材料費を削減することができる。以上により、安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイスを得ることができる。
【０００９】
前記移動領域は、気相の前記作動流体が移動する領域であってもよい。移動領域が第１のワイヤでなるので、容器内部において気相の作動流体が移動する空間を十分に確保することができる。これにより、気相の作動流体により効率よく熱が輸送される。
【００１０】
前記移動領域は、前記複数の第１のワイヤによる毛細管力を受けて液相の前記作動流体が移動する領域であってもよい。
【００１１】
本発明の別の形態に係る熱輸送デバイスは、容器と、作動流体と、流路部材とを具備する。
前記作動流体は、前記容器内を移動し、相変化することにより熱を輸送する。
前記流路部材は、複数の第１のワイヤと、相変化領域と、補強ワイヤとを有する。
前記複数の第１のワイヤは、前記作動流体の移動方向に沿って延在する。
前記相変化領域は、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する領域である。
前記補強ワイヤは、前記複数の第１のワイヤに編み込まれる。
【００１２】
補強ワイヤが第１のワイヤに編み込まれることで、第１のワイヤがほつれたり、絡まったりするのを防ぐことができる。
【００１３】
前記補強ワイヤは、前記第１のワイヤに複数編み込まれることでメッシュ構造を形成してもよい。複数の補強ワイヤと第１のワイヤとで形成されたメッシュ構造により、第１のワイヤがほつれたり、絡まったりするのを防ぐことができる。
【００１４】
前記相変化領域は、前記第１のワイヤの両端部に位置してもよい。この場合、前記補強ワイヤは、前記第１のワイヤの中央部分よりも前記相変化領域に近い第１の部分では第１の間隔となるように、かつ、前記第１の部分よりも前記中央部分に近い第２の部分では前記第１の間隔よりも大きい第２の間隔となるように、前記第１のワイヤに複数編み込まれてもよい。
【００１５】
第１のワイヤの第１の部分では、第２の部分よりも第１のワイヤのほつれや絡まりを防ぐことができる。第２の部分では、第１の部分よりも作動流体の移動時の流路抵抗を小さくすることができる。このように、第１のワイヤに複数編み込まれる補強ワイヤの間隔を適宜設定することで、流路部材の特性を所望のものとすることができる。
【００１６】
本発明の一形態に係る流路部材は、容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材であって、移動領域と、相変化領域とを具備する。
前記移動領域は、前記作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤでなり前記作動流体が移動する領域である。
前記相変化領域は、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する領域である。
【００１７】
本発明の別の形態に係る流路部材は、容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材であって、複数の第１のワイヤと、相変化領域と、補強ワイヤとを具備する。
前記複数の第１のワイヤは、前記作動流体の移動方向に沿って延在する。
前記相変化領域は、前記複数の第１のワイヤ及び前記複数の第１のワイヤに編み込まれる複数の第２のワイヤでなり前記作動流体が相変化する領域である。
前記補強ワイヤは、前記複数の第１のワイヤに編み込まれる。
【００１８】
本発明の一形態に係る流路部材の製造方法は、容器と、前記容器内を移動し相変化することにより熱を輸送する作動流体とを有する熱輸送デバイスに用いられ、前記作動流体を流通させることが可能な流路部材の製造方法であって、前記作動流体の移動方向となる第１の方向に沿って延在する複数の第１のワイヤに、前記第１の方向と異なる第２の方向で、複数の第２のワイヤで１つの群となるワイヤ群を、それぞれ間隔を開けて複数編み込むことを含む。
前記第１のワイヤを介して前記第１の方向に並ぶ２つの前記ワイヤ群が、前記流路部材の両端に位置するように前記流路部材が切り取られる。
【００１９】
この流路部材の製造方法では、複数のワイヤ群に挟まれる第１のワイヤには、ワイヤが編み込まれないので、その分の材料費を削減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイス、流路部材、及び流路部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す平面図である。
【図２】図１に示す熱輸送デバイスの長手方向で見た断面図（Ａ−Ａ線での断面図）である。
【図３】図１に示す熱輸送デバイスの分解斜視図である。
【図４】図１に示す熱輸送デバイスの平板を容器の内部側から見た平面図である。
【図５】図１に示す熱輸送デバイスの流路部材を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す分解斜視図である。
【図７】図６に示す熱輸送デバイスの流路部材を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る熱輸送デバイスの流路部材を示す平面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る熱輸送デバイスの流路部材を示す平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る熱輸送デバイスの流路部材を示す平面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る流路部材の製造方法を説明するための図である。
【図１３】図５で示した流路部材の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、材料等が例示されているが、これはその材料等に限られるという意味ではない。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
［熱輸送デバイスの構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す平面図である。図２は、図１に示す熱輸送デバイス１００の長手方向で見た断面図（Ａ−Ａ線での断面図）である。図３は、熱輸送デバイス１００の分解斜視図である。
【００２４】
熱輸送デバイス１００は、平板１と、凹部２ａを有する皿状の収容板２とで構成される容器１２を備える。収容板２の凹部２ａには、メッシュ部材３及びメッシュ部材３上に積層された流路部材４が収容されている。平板１、収容板２、メッシュ部材３、及び流路部材４は、例えば矩形状に形成されている。
【００２５】
容器１２の内部には、図示しない作動流体が封入されている。図４は平板１を容器１２の内部側から見た平面図であるが、図４に示すように、平板１には作動流体が注入されるための注入孔５と、作動流体を容器１２の内部へと導く溝状の注入路６が形成されている。注入孔５は注入路６である溝内に設けられた貫通孔である。図１において破線で示すように、平板１の注入路６は、収容板２の凹部２ａの四隅に形成された注入部７につながっており、この注入部７を介して作動流体が容器１２の内部に注入される。
【００２６】
平板１及び収容板２の材料としては、例えば銅、アルミニウム、ステンレス等の金属や、カーボンナノ材料等の熱伝導性の高い材料が用いられる。作動流体は、例えば純水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、代替フロン、アンモニア等が用いられる。
【００２７】
メッシュ部材３は、典型的には金属細線によりメッシュ構造が形成されたものである。本実施形態ではメッシュ部材３は１層でなるが、メッシュ構造を有する部材が複数積層されてもよい。あるいは、メッシュ部材３として、複数のワイヤが束になったものが用いられてもよい。
【００２８】
流路部材４については、後に詳しく説明する。
【００２９】
［熱輸送デバイスの動作］
熱輸送デバイス１００の動作について説明する。熱輸送デバイス１００の平板１の長手方向における一方の端部Ｘ’（以後、この端部Ｘ’を吸熱部Ｘ’という）に、図示しない熱源が熱的に接続される。熱源としては、例えばＣＰＵ等のＩＣ（Integrated Circuit）や、半導体レーザー、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源が挙げられる。「熱的に接続され」とは、直接的に接しているか、または図示しない熱伝導性の部材や熱伝導シート状の部材を介して接していることを意味する。
【００３０】
容器１２内部に封入された液相の作動流体が、上記の熱源から熱を受け蒸発する。気相になった作動流体は、流路部材４を通って、平板１の長手方向におけるもう一方の端部Ｙ’（以後、この端部Ｙ’を放熱部Ｙ’という）の方へ、矢印ｈが指す向きで移動する。放熱部Ｙ’に移動した気相の作動流体は凝縮し、放熱部Ｙ’において熱を放出する。液相になった作動流体は、メッシュ部材３による毛細管力を受けて矢印ｈが指す向きと逆向きに、吸熱部Ｘ’の方へ移動する。吸熱部Ｘ’において、再び熱源から熱を受けて液相の作動流体は蒸発する。このサイクルが繰り返され、熱輸送デバイス１００は、吸熱部Ｘ’で熱源から熱を吸収し（矢印Ｈ）、放熱部Ｙ’にて容器１２の外部へ熱を放出する（矢印Ｈ’）。
【００３１】
本実施形態では、流路部材４に近い平板１に吸熱部Ｘ’及び放熱部Ｙ’が設けられるが、メッシュ部材３に近い収容板２に吸熱部Ｘ’及び放熱部Ｙ’が設けられてもよい。あるいは、平板１及び収容板２の両方に吸熱部Ｘ’及び放熱部Ｙ’が設けられてもよい。これらの場合でも、薄板形状で形成されている熱輸送デバイス１００は、上記で説明したのと同様に動作し、高い熱輸送性能を発揮することができる。
【００３２】
［流路部材］
ここで、流路部材４について説明する。図５は、流路部材４を示す平面図である。流路部材４は、熱輸送デバイス１００の動作で説明したように、気相の作動流体の流路となる部材である。
【００３３】
流路部材４は、熱輸送デバイス１００の長手方向に沿って延在する複数の第１のワイヤ８の両端に、複数の第２のワイヤ９が編み込まれたものである。第１のワイヤ８及び第２のワイヤ９は、典型的には金属細線でなる。第１のワイヤ８及び第２のワイヤ９として、同一のものが用いられてもよいし、異なるものが用いられてもよい。
【００３４】
流路部材４の一方の端部Ｘでは、第１のワイヤ８に複数の第２のワイヤ９が、ピッチｄ1で編み込まれている。流路部材４のもう一方の端部Ｙでは、第１のワイヤ８に複数の第２のワイヤ９が、ピッチｄ2で編み込まれている。ピッチｄ1及びｄ2は同じでもよいし、異なってもよい。
【００３５】
図２及び図３に示すように、流路部材４の端部Ｘ及びＹは、熱輸送デバイス１００の吸熱部Ｘ’及び放熱部Ｙ’にそれぞれ対応する部分となっている。端部Ｘは吸熱部Ｘ’に対応しており、この端部Ｘにおいて液相の作動流体が気相に相変化する。また、端部Ｙは放熱部Ｙ’に対応しており、この端部Ｙにおいて気相の作動流体が液相に相変化する。この端部Ｘ及び端部Ｙが、本実施形態での流路部材４の相変化領域となる（以後、端部Ｘ及びＹを、それぞれ相変化領域Ｘ及びＹという）。
【００３６】
相変化領域Ｘ及びＹに挟まれた部分であり、第１のワイヤ８でなる部分が、本実施形態での流路部材４の移動領域Ｚとなる。つまり、相変化領域Ｘで気相なった作動流体は、移動領域Ｚを通って相変化領域Ｙに移動する（矢印ｈが示す向きで移動する）。図２及び図３に示すように、移動領域Ｚの幅ｄ3は、ピッチｄ1及びｄ2よりも大きい。
【００３７】
相変化領域Ｘ及びＹは、複数の第１のワイヤ８に複数の第２のワイヤ９が編み込まれてなるので、第１のワイヤ８でなる移動領域Ｚと比べて、ワイヤの密度が大きい。これにより、吸熱部Ｘ’と相変化領域Ｘとの熱伝達性、及び放熱部Ｙ’と相変化領域Ｙとの熱伝達性が確保されている。従って、上記のピッチｄ1及びｄ2は、上記熱伝達性が確保される範囲であれば適宜設定されてもよい。同様に、相変化領域Ｘ及びＹにおいて第１のワイヤ８に編み込まれる第２のワイヤ９の本数、及び編み込まれる方向も、上記熱伝達特性が確保される範囲で適宜設定されてよい。
【００３８】
作動流体が移動する移動領域Ｚは、作動流体の移動方向（矢印ｈが示す方向）に沿って延在する第１のワイヤ８でなるので、上記移動領域Ｚでは作動流体の移動時の流路抵抗が小さい。また移動領域Ｚでは第２のワイヤ９が用いられないので、その分の材料費を削減することができる。以上により、安価で、熱輸送の効率がよい熱輸送デバイス１００を得ることができる。
【００３９】
また、移動領域Ｚが第１のワイヤ８でなるので、容器１２内部において気相の作動流体が移動する空間を十分に確保することができる。これにより、気相の作動流体により効率よく熱が輸送される。また作動流体が移動する空間が十分に確保されるので、熱輸送デバイス１００の小型化、薄型化を図ることができる。
【００４０】
作動流体の熱輸送性能を高めるために、容器１２の内部は真空にされることが多い。そうすると、容器１２の外部の圧力との差により、容器１２が厚さ方向で内部側に変形してしまう可能性がある。容器１２の変形を防止するために、容器１２の内部に例えば支柱等が設けられる場合もあるが、容器１２の内部に支柱等が設けられると気相の作動流体が移動する空間が小さくなってしまう。本実施形態の熱輸送デバイス１００では、流路部材４の第１のワイヤ８により容器１２の変形を防ぐことができる。つまり、容器１２の厚さ方向での耐久性を向上させることができる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す分解斜視図である。図７は、図６に示す熱輸送デバイス２００に用いられる流路部材２０４を示す平面図である。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した熱輸送デバイス１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【００４２】
熱輸送デバイス２００は、熱輸送デバイス１００において、流路部材４の代わりに、図７に示す流路部材２０４が用いられたものである。流路部材２０４は、第１の実施形態で説明した流路部材４の、移動領域Ｚを構成する第１のワイヤ８の略中央に、メッシュ構造２１１が形成されたものである。メッシュ構造２１１は、第１のワイヤ８に、複数の補強ワイヤ２１０が編み込まれることにより形成される。
【００４３】
第１のワイヤ８に編み込まれる補強ワイヤ２１０は、典型的には金属細線でなる。また、第１のワイヤ８に編み込まれる補強ワイヤ２１０の本数、編み込まれる際のピッチ、及び編み込まれる方向は、第１のワイヤ８及び補強ワイヤ２１０でメッシュ構造２１１が構成される範囲であれば適宜設定されてよい。本実施形態では第１のワイヤ８に、複数の補強ワイヤ２１０がピッチｄ4で編み込まれている。ピッチｄ4は、ピッチｄ1又はｄ2と同じでもよいし、異なってもよい。
【００４４】
相変化領域Ｘとメッシュ構造２１１との間には、幅ｄ5でなるワイヤ部２１３が形成され、メッシュ構造２１１と相変化領域Ｙとの間には、幅ｄ6でなるワイヤ部２１４が形成される。ワイヤ部２１３及び２１４は、第１のワイヤ８でなる。幅ｄ5及びｄ6は同じでもよいし、異なってもよい。また、幅ｄ5及びｄ6は共に、ピッチｄ1、ｄ2及びｄ4のどれよりも大きい。
【００４５】
本実施形態の熱輸送デバイス２００では、相変化領域Ｘにて気相になった作動流体は、ワイヤ部２１３、メッシュ構造２１１、及びワイヤ部２１４をこの順番で通って、相変化領域Ｙへ移動する（矢印ｈの向きで移動する）。
【００４６】
第１のワイヤ８でなるワイヤ部２１３及び２１４では、作動流体の移動時での流路抵抗が小さいので、効率よく熱が輸送される。また、複数の補強ワイヤ２１０と第１のワイヤ８とで形成されたメッシュ構造２１１により、容器１２の厚さ方向での耐久性が向上する。さらに、メッシュ構造２１１により、第１のワイヤ８がほつれたり、絡まったりするのを防ぐことができ、熱輸送デバイス２００の製造時における、流路部材２０４の組み立て作業性が向上する。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態に係る熱輸送デバイスを説明する。本実施形態の熱輸送デバイスは、熱輸送デバイス１００において、流路部材４の代わりに、流路部材３０４が用いられたものである。図８は、その流路部材３０４を示す平面図である。
【００４８】
流路部材３０４は、第１の実施形態の移動領域Ｚに２つのメッシュ構造３１１ａ及び３１１ｂが形成されたものである。メッシュ構造３１１ａ及び３１１ｂは、複数の補強ワイヤ３１０でなる補強ワイヤ群３１０ａ及び３１０ｂが、間隔ｄ10を開けて第１のワイヤ８に編み込まれることで形成される。
【００４９】
メッシュ構造３１１ａでは、第１のワイヤ８に補強ワイヤ群３１０ａがピッチｄ7で編み込まれている。メッシュ構造３１１ｂでは第１のワイヤ８に補強ワイヤ群３１０ｂがピッチｄ8で編み込まれている。ピッチｄ7及びｄ8は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００５０】
本実施形態では、補強ワイヤ群３１０ａ及び３１０ｂは、同じ補強ワイヤ３１０からなるが、補強ワイヤ群３１０ａに用いられる補強ワイヤと、補強ワイヤ群３１０ｂに用いられる補強ワイヤとが異なってもよい。
【００５１】
相変化領域Ｘとメッシュ構造３１１ａとの間、メッシュ構造３１１ａとメッシュ構造３１１ｂとの間、及びメッシュ構造３１１ｂと相変化領域Ｙとの間には、それぞれ第１のワイヤ８でなるワイヤ部３１３、３１４、及び３１５が形成される。ワイヤ部３１３、３１４及び３１５のそれぞれの幅ｄ9、ｄ10及びｄ11は共に、ピッチｄ1、ｄ2、ｄ7及びｄ8のどれよりも大きい。
【００５２】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態に係る熱輸送デバイスを説明する。本実施形態の熱輸送デバイスは、熱輸送デバイス１００において、流路部材４の代わりに、流路部材４０４が用いられたものである。図９は、その流路部材４０４を示す平面図である。
【００５３】
流路部材４０４は、第１の実施形態の移動領域Ｚを構成する第１のワイヤ８に２つの補強ワイヤ４１０ａ及び４１０ｂが間隔ｄ13を開けて編み込まれたものである。相変化領域Ｘと補強ワイヤ４１０ａとの間、補強ワイヤ４１０ａと補強ワイヤ４１０ｂとの間、及び補強ワイヤ４１０ｂと相変化領域Ｙとの間には、それぞれ第１のワイヤ８でなるワイヤ部４１３、４１４、及び４１５が形成される。ワイヤ部４１３、４１４及び４１５のそれぞれの幅ｄ12、ｄ13及びｄ14は共に、ピッチｄ1及びｄ2のいずれよりも大きい。
【００５４】
本実施形態の流路部材４０４にはメッシュ構造は形成されないが、補強ワイヤ４１０ａ及び４１０ｂが第１のワイヤ８に編み込まれることで、第１のワイヤ８がほつれたり、絡まったりするのを防ぐことができる。また、補強ワイヤ４１０ａ及び４１０ｂにより、容器の厚さ方向での耐久性を向上させることができる。
【００５５】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態に係る熱輸送デバイスを説明する。本実施形態の熱輸送デバイスは、熱輸送デバイス１００において、流路部材４の代わりに、流路部材５０４が用いられたものである。図１０は、その流路部材５０４を示す平面図である。
【００５６】
流路部材５０４は、第１の実施形態の移動領域Ｚを構成する第１のワイヤ８に、複数の補強ワイヤ５１０ａ、５１０ｂ、及び５１０ｃが編み込まれたものである。補強ワイヤ５１０ａは、第１のワイヤ８の相変化領域Ｘに近い部分５５０において、第１のワイヤ８にピッチｄ15で編み込まれるものである。補強ワイヤ５１０ｂは、第１のワイヤ８の中央部分に近い部分５６０において、第１のワイヤ８にピッチｄ16で編み込まれるものである。そして補強ワイヤ５１０ｃは、第１のワイヤ８の相変化領域Ｙに近い部分５７０において、第１のワイヤ８にピッチｄ17で編み込まれるものである。部分５５０及び部分５７０が本実施形態の第１の部分であり、部分５７０は本実施形態の第２の部分である。
【００５７】
ピッチｄ15及びｄ17は共に、ピッチｄ1及びｄ2のいずれよりも大きい。ピッチｄ16は、ピッチｄ15及びｄ17のいずれよりも大きい。これらの関係を満たす範囲であれば、ピッチｄ15及びｄ17は同じでもよいし、異なってもよい。
【００５８】
第１の部分となる部分５５０及び部分５７０では、第２の部分となる部分５６０よりも第１のワイヤ８のほつれや絡まりを防ぐことができる。部分５６０では、部分５５０及び部分５７０よりも作動流体の移動時の流路抵抗を小さくすることができる。このように、第１のワイヤ８に複数編み込まれる補強ワイヤ５１０ａ、５１０ｂ、及び５１０ｃのそれぞれのピッチｄ15、ｄ16及びｄ17を適宜設定することで、流路部材５０４の特性を所望のものとすることができる。
【００５９】
＜第６の実施形態＞
図１１は、本発明の第６の実施形態に係る熱輸送デバイスを示す分解斜視図である。熱輸送デバイス６００は、第２の実施形態で説明した熱輸送デバイス２００において、メッシュ部材３の代わりに、第４の実施形態で説明した流路部材４０４が用いられたものである。つまり、本実施形態では流路部材４０４が液相の作動流体の流路となる部材として用いられる。
【００６０】
本実施形態の説明では、上記流路部材４０４を、メッシュ部材４０４として説明する。また、図１１に示すように、メッシュ部材４０４の相変化領域Ｘ及びＹを、相変化領域Ｘ’’及びＹ’’として、流路部材２０４の相変化領域Ｘ及びＹと区別して説明する。
【００６１】
熱輸送デバイス６００では、メッシュ部材４０４の相変化領域Ｘ’’及び流路部材２０４の相変化領域Ｘで、作動流体が液相から気相に相変化する。気相になった作動流体は、流路部材２０４を通って、流路部材２０４の相変化領域Ｙ及びメッシュ部材４０４の相変化領域Ｙ’’へ移動する。相変化領域Ｙ及びＹ’’にて、気相の作動流体が凝縮し液相に相変化する。液相になった作動流体は、メッシュ部材４０４の複数の第１のワイヤ８による毛細管力を受けて、メッシュ部材４０４を通って、相変化領域Ｘ’’及びＸへ移動する。
【００６２】
このように、上記の各実施形態で説明した流路部材が、液相の作動流体の流路となるメッシュ部材として用いられてもよい。この場合でも第１のワイヤでなる移動領域又はワイヤ部では、液相の作動流体の移動時での流路抵抗が小さいので、効率のよい熱輸送が実現される。
【００６３】
＜第７の実施形態＞
図１２は、本発明の第７の実施形態に係る流路部材の製造方法を説明するための図である。本実施形態の製造方法により、上記で説明した各実施形態の流路部材が製造される。
【００６４】
図１２（Ａ）に示す縦糸供給側Ｅから、複数の第２のワイヤ７０９で１つの群となるワイヤ群７１０が、それぞれピッチＤでローラ部７２０に供給される。ワイヤ群７１０は、図１２（Ａ）に示すＸ方向で並んでおり、Ｙ方向でローラ部７２０に供給される。第２のワイヤ７０９は、図示しないボビン等から供給される。
【００６５】
ローラ部７２０によって、各ワイヤ群７１０は図１２（Ａ）に示すＺ方向で均一に並べられる。並べられた各ワイヤ群７１０の、１つおきに並ぶ複数の第２のワイヤ７０９が、編み込み領域Ｆにおいて、図示しない糸上げ機構により上方（Ｚ方向）に持ち上げられる。持ち上げられた複数の第２のワイヤ７０９と、持ち上げられなかった複数の第２のワイヤ７０９との間には、隙間７３０ができる。ここで、持ち上げられた第２のワイヤ７０９を第２のワイヤ７０９ａとし、また、持ち上げられなかった第２のワイヤ７０９を第２のワイヤ７０９ｂとする。第２のワイヤ７０９ｂもワイヤ群７１０において１つおきに並ぶ複数の第２のワイヤである。
【００６６】
糸上げ機構は、典型的には一対の綜絖である。一方の綜絖に第２のワイヤ７０９ａが通され、もう一方の綜絖に第２のワイヤ７０９ｂが通される。そして、この一対の綜絖が交互に上方に移動することで、第２のワイヤ７０９ａ及び７０９ｂが交互に上方に持ち上げられる。一対の綜絖が交互に上下運動し、第２のワイヤ７０９ａが持ち上げられると共に、第２のワイヤ７０９ｂが下方に引き落とされることで、上記の隙間７３０が形成されてもよい。
【００６７】
次に、横糸供給側Ｇから隙間７３０に、第１のワイヤ７０８が供給される。第１のワイヤ７０８は、ワイヤ群７１０が並ぶ方向（Ｘ方向）で供給される。この第１のワイヤ７０８が供給される方向が、本実施形態で製造された流路部材が用いられる熱輸送デバイスでの、作動流体の移動方向となる。
【００６８】
供給された第１のワイヤ７０８は、典型的には図示しない筬により、各ワイヤ群７１０に編み込まれる。隙間７３０に１つの第１のワイヤ７０８が供給され、各ワイヤ群７１０に編み込まれると、上記した糸上げ機構が作動し、新たな隙間７３０が形成される。新たな隙間７３０には、逐次第１のワイヤ７０８がＸ方向で供給され各ワイヤ群７１０に編み込まれる。これにより、Ｘ方向に沿って延在する複数の第１のワイヤ７０８に、ピッチＤでワイヤ群７１０が編み込まれたメッシュシート７４０が形成される。メッシュシート７４０は、巻き取り側Ｈにおいて例えば図示しないローラに巻き取られる。
【００６９】
図１２（Ｂ）に示すように、メッシュシート７４０から流路部材が切り取られる。流路部材は、第１のワイヤ７０８を介してＸ方向に並ぶワイヤ群７１０が両端に位置するように、第１のワイヤ７０８に沿って切り取られる。例えば、図１２（Ｂ）に示す符号Ｒのように切り取られた流路部材は、第１の実施形態で説明した流路部材４となる。また、符号Ｓのように切り取られた流路部材は、第２の実施形態で説明した流路部材２０４となる。
【００７０】
切り取られた流路部材の両端に位置するワイヤ群７１０が、上記の各実施形態で説明した相変化領域となる。両端に位置しないワイヤ群７１０は、上記の実施形態で説明した複数の補強ワイヤにより形成されるメッシュ構造にあたる。この場合メッシュ構造を形成するワイヤ群７１０の複数の第２のワイヤ７０９が補強ワイヤにあたる。従って、図１２（Ａ）で示すピッチＤを適宜設定することで、所望の流路部材が得られる。ワイヤ群７１０を構成する複数の第２のワイヤ７０９の本数、ピッチ、及び第１のワイヤ７０８とワイヤ群７１０とが編み合わされる方向も適宜設定される。
【００７１】
メッシュ構造を形成しない補強ワイヤが編み込まれた流路部材（第４の実施形態及び第５の実施形態での流路部材４０４及び５０４）について説明する。このような流路部材は、形成されたメッシュシート７４０のワイヤ群７１０に挟まれた第１のワイヤ７０８に、補強ワイヤが編み込まれて形成される。または、図１２（Ａ）に示す工程において、ワイヤ群７１０の間に補強ワイヤが配置されて、この補強ワイヤが編み込まれたメッシュシート７４０から、流路部材が切り取られてもよい。
【００７２】
この流路部材の製造方法では、複数のワイヤ群７１０に挟まれる第１のワイヤ７０８には、ワイヤが編み込まれないので、その分の材料費を削減することができる。また、本実施形態の流路部材の製造方法のために特別に用いられる設備等はないので、新たな設備投資をする必要がなく、コストを抑えることができる。
【００７３】
本実施形態では、第２のワイヤ７０９ａ及び７０９ｂは、それぞれ１つおきに並ぶ第２のワイヤ７０９である。つまりメッシュシート７４０は、第１のワイヤ７０８とワイヤ群７１０が平織で編み合わされている。しかしながらこれに限られず、糸上げ機構により持ち上げられる第２のワイヤ７０９を適宜設定することで、例えば綾織等でメッシュシート７４０が形成されてもよい。
【００７４】
＜変形例＞
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。
【００７５】
例えば、図１３は、図５で示した流路部材４の変形例を示す図である。この流路部材４は、移動領域Ｚの略中央で折り曲げられ、折り曲げられた部分Ｚ1が接合されている。気相の作動流体は、相変化領域Ｘから相変化領域Ｙに向かって、矢印ｈの示す向きに移動する。上記の実施形態で説明したメッシュ構造と同様に、接合された部分Ｚ1により、容器の厚さ方向での耐久性が向上する。このように、熱輸送デバイスの形状に合わせ、流路部材を折り曲げて用いることもできる。
【００７６】
上記の各実施形態においては、作動流体の移動方向に沿って延在する複数の第１のワイヤのピッチは略一定である。しかしながら、作動流体の移動時の流路抵抗や、容器の厚さ方向での耐久性等を所望のものとするために、第１のワイヤのピッチが略一定でなくてもよい。
【００７７】
また、上記の各実施形態の熱輸送デバイスでは、気相又は液相の作動流体の流路として、１つの流路部材が用いられている。しかしながら、気相又は液相の作動流体の流路として複数の流路部材が積層されて用いられてもよい。この場合、各実施形態で説明した流路部材を組み合わせたものが用いられてもよい。
【００７８】
図１０で示した流路部材５０４は、移動領域Ｚを構成する第１のワイヤ８の各部分について、補強ワイヤが編み込まれるピッチが規定されている。しかしながら、各相変化領域Ｘ及びＹから、移動領域Ｚの中央に近づくにつれてピッチが大きくなるように、第１のワイヤに複数の補強ワイヤが編み込まれてもよい。
【００７９】
第７の実施形態に係る流路部材の製造方法の、図１２（Ａ）に示す工程では、縦糸供給側Ｅより複数のワイヤ群７１０が供給され、横糸供給側Ｇより第１のワイヤ７０８が供給される。しかしながら、縦糸供給側Ｅより第１のワイヤが供給され、横糸供給側Ｇよりワイヤ群が供給されてメッシュシートが形成されてもよい。
【００８０】
また、図１２（Ａ）に示す工程において、複数のワイヤ群７１０は、ピッチＤを開けてローラ部７２０に供給されている。しかしながら、例えば上記した一対の綜絖が用いられる場合、この一対の綜絖に通された際に、ワイヤ群７１０のピッチがピッチＤとなってもよい。つまり、ローラ部７２０に供給される際に、ワイヤ群のピッチがピッチＤとなってなくてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
Ｘ、Ｙ…相変化領域
Ｚ…移動領域
３…メッシュ部材
４、２０４、３０４、４０４、５０４…流路部材
８、７０８…第１のワイヤ
９、７０９、７０９ａ、７０９ｂ…第２のワイヤ
１２…容器
１００、２００、６００…熱輸送デバイス
２１０、３１０、４１０ａ、４１０ｂ、５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ…補強ワイヤ
２１１、３１１ａ、３１１ｂ…メッシュ構造
５５０、５７０…相変化領域に近い部分
５６０…第１のワイヤの中央部分に近い部分
７１０…ワイヤ群
７４０…メッシュシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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