(57)【要約】【課題】始動性を高め、加熱部におけるバーンアウトを回避し、高い冷却能力を発現可能な自励振動ヒートパイプを提供することを目的とする。【解決手段】作動液の閉ループ状の流路３２を形成するコンテナ３１を備え、コンテナ３１は、外部からの熱を吸収して作動液を加熱する吸熱部３３と、加熱された作動液の熱を外部に放熱する放熱部３４と、を備え、吸熱部３３におけるコンテナ３１の流路の内面に、作動液に対する親和性が高い親水面３２ａを設け、放熱部３４におけるコンテナ３１の流路の内面に、作動液に対する親和性が低い撥水面３２ｂを設けた自励振動ヒートパイプ１０ａ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液の閉ループ状の流路を形成するコンテナを備え、
前記コンテナは、外部からの熱を吸収して前記作動液を加熱する吸熱部と、加熱された作動液の熱を外部に放熱する放熱部と、を備え、
前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面に、前記作動液に対する親和性が高い第１の領域を設け、前記放熱部における前記コンテナの流路の内面に、前記作動液に対する親和性が低い第２の領域を設けた、
自励振動ヒートパイプ。
【請求項２】
前記作動液は、水であって、
前記第２の領域を、撥水性を有する領域とした
請求項１記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項３】
前記作動液は、有機液体及び無機液体の何れか一方であって、
前記第２の領域を、撥油性を有する領域とした
請求項１記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項４】
前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面に、前記放熱部における前記コンテナの流路の内面より前記第２の領域に対する前記第１の領域の面積の比率が高くなるように、前記第１の領域と共に前記第２の領域を設け、
前記放熱部における前記コンテナの流路の内面に、前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面より前記第１の領域に対する前記第２の領域の面積の比率が高くなるように、前記第２の領域と共に前記第１の領域を設けた、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項５】
前記コンテナの流路の内面に、前記流路の長手方向に前記第１の領域と前記第２の領域とが交互に設けられ、
各々の前記第１の領域の面積が前記放熱部から前記吸熱部に向けて増加し、
各々の前記第２の領域の面積が前記吸熱部から前記放熱部に向けて増加する、
請求項４記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項６】
前記第１の領域及び前記第２の領域は各々楔形の形状を有する
請求項４記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項７】
前記第１の領域は、面積が異なる複数の領域であって、前記放熱部から前記吸熱部に向けて面積が増加するように設けられ、
前記第２の領域を、前記複数の第１の領域を囲むように設けた、
請求項４記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項８】
前記第２の領域は、面積が異なる複数の領域であって、前記吸熱部から前記放熱部に向けて面積が増加するように設けられ、
前記第１の領域を、前記複数の第２の領域を囲むように設けた、
請求項４記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項９】
前記流路が、前記吸熱部と前記放熱部との間を往復して設けられた、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項１０】
前記流路が、前記吸熱部と前記放熱部との間を往復して設けられ、
前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面であって、往路及び復路の何れか一方の側の一部に、前記第２領域の一部を設けた、
請求項１記載の自励振動ヒートパイプ。
【請求項１１】
前記流路が、前記吸熱部と前記放熱部との間を往復して設けられ、
前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面の一部に、前記第２領域の一部を設け、
前記吸熱部の前記流路の折り返し部分において隣り合う流路の形状を、前記吸熱部と前記放熱部とを結ぶ方向を軸として同一平面上において左右非対称に形成した、
請求項１記載の自励振動ヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自励振動ヒートパイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発熱体の冷却を小空間で有効に行うための放熱器としてヒートパイプ方式の放熱器が知られている。この種の放熱器のうち、自励振動ヒートパイプは、液体（作動液）の沸騰による液体の圧力振動を利用して液体を移動させるものである。例えば、特許文献１によれば、ループ型細管ヒートパイプに充填される作動液として、蒸発及び凝縮の潜熱が小さ過ぎ、熱輸送能力が低いとされた作動液であっても、ヒートパイプの使用温度で動粘性係数が小さく、かつ飽和蒸気圧が大きい作動液は、作動液循環速度の増加により、冷却能力を飛躍的に増大できるとしている。
【０００３】
具体的には、作動液としてフレオン１１を使用した場合の熱輸送能力が、純水を使用した場合に比較して数分の一に過ぎないとされていたが、特許文献１に記載のループ型細管ヒートパイプでは、フレオン１１を使用した場合、純水を使用した場合よりも、１０〜５０％大きな熱輸送能力が発揮されるとしている。
【０００４】
また、特許文献２は、特にトップヒートモードにおける冷却性能を改善したループ型細管ヒートパイプを開示している。
【０００５】
また、特許文献３では、受熱部と放熱部の間が長大な場合や、ヘッド差が大きい場合、あるいは放熱部が長大である場合に、熱輸送能力の低下が起きるため、強制循環流発生手段（電磁ポンプ）及び流量調整手段を設けた細管ヒートパイプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−３１８４９３号公報
【特許文献２】特開平４−１４８１９０号公報
【特許文献３】特許第３１５８２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のループ型細管ヒートパイプでは、作動液としての水は蒸発及び凝縮潜熱が大きいため、熱輸送能力が高いにもかかわらず、蒸発及び凝縮潜熱の小さいフレオン１１と比較して、水を使用した場合の本来的な熱輸送能力が発揮されていないという問題があった。この原因として、従来のループ型細管ヒートパイプにおいて作動液（水）が冷却部で冷やされ過ぎて、冷却部で気泡が消滅し、発熱部に気泡が集中することが考えられる。
【０００８】
その結果、従来のヒートパイプでは、蒸発すべき作動液（水）が枯渇して蒸発が起こらなくなり、自励振動も発生しなくなるため温度輸送がされなくなり、加熱部の温度が上昇するという問題があった。すなわち、従来のヒートパイプでは、低沸点（２４℃）の作動液であるフレオン１１と、高沸点（１００℃）の作動液としての水とに対して、ヒートパイプの冷却部がほぼ同温度（例えば、約１８〜２４℃）で冷却されているため、沸点の高い作動液（水）では、始動性を確保できないという問題があった。
【０００９】
また、ループ型細管ヒートパイプにおいて、熱輸送能力が不足している状態で、急激に大きな熱負荷がかかると、受熱部の金属細管内面で液柱、または液膜が蒸発して乾く「ドライアウト現象」が起こり、ヒートパイプの自励振動が抑制される。これに伴って、受熱部の温度が上昇し、冷却対象素子の熱破壊（バーンアウト）が起きる。そして、これら一連の動作・現象は、特にヒートパイプの始動時において問題となる。
【００１０】
また、特許文献３の技術では、比較的大掛かりな装置である電磁ポンプを流路内に設置する必要があり、細管を高密度に集積することが困難である。そのため、高い熱輸送能力は得られない。また、電磁ポンプを流路に対して直列に入れており、作動液の流れを妨げないようにするためには、始動時以外においても電磁ポンプを駆動しなければならず、効率的ではない。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、始動性を高め、加熱部におけるバーンアウトを回避し、高い冷却能力を発現可能な自励振動ヒートパイプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の自励振動ヒートパイプは、作動液の閉ループ状の流路を形成するコンテナを備え、前記コンテナは、外部からの熱を吸収して前記作動液を加熱する吸熱部と、加熱された作動液の熱を外部に放熱する放熱部と、を備え、前記コンテナの流路の内面は、前記作動液に対する親和性が高い第１の領域と、前記作動液に対する親和性が低い第２の領域と、を含むものである。この構成により、自励振動ヒートパイプの始動性が向上し、吸熱部におけるバーンアウトを回避することができる。
【００１３】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記吸熱部における前記コンテナの流路の内面に前記第１の領域を設け、前記放熱部における前記コンテナの流路の内面に前記第２の領域を設けた、ものである。この構成により、自励振動ヒートパイプの始動性が向上し、吸熱部におけるバーンアウトを回避することができる。
【００１４】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第１の領域を、前記放熱部から前記吸熱部に向けて面積が増加するよう設け、前記第２の領域を、前記吸熱部から前記放熱部に向けて面積が増加するよう設けた、ものである。
【００１５】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第１の領域と前記第２の領域は、各々複数、前記放熱部と前記吸熱部との間に交互に設けられ、各々の前記第１の領域の面積が前記放熱部から前記吸熱部に向けて増加し、各々の前記第２の領域の面積が前記吸熱部から前記放熱部に向けて増加する、ものである。
【００１６】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第１の領域は、前記放熱部から前記吸熱部に向けて面積が増加する楔形の形状を有し、前記第２の領域は、前記吸熱部から前記放熱部に向けて面積が増加する楔形の形状を有する、ものである。
【００１７】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第１の領域は、円形、楕円形、三角形、菱形、四角形、多角形を少なくとも含む各々同位の形状からなる複数のサブ領域を備え、
面積が各々異なる同じ形状の前記複数のサブ領域を、前記放熱部から前記吸熱部に向けて面積が増加するように設け、前記第２の領域を、前記複数のサブ領域を囲むように設けた、ものである。
【００１８】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第２の領域は、円形、楕円形、三角形、菱形、四角形、多角形を少なくとも含む各々同位の形状からなる複数のサブ領域を備え、面積が各々異なる同じ形状の前記複数のサブ領域を、前記吸熱部から前記放熱部に向けて面積が増加するように設け、前記第１の領域を、前記複数のサブ領域を囲むように設けた、ものである。
【００１９】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記第１領域及び前記第２領域は各々複数のサブ領域を含み、各々のサブ領域はシェブロンパターンを含む、ものである。
【００２０】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記流路が、前記吸熱部と前記放熱部との間を往復して設けられた、ものである。
【００２１】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記作動液が、水、有機液体、無機液体のいずれか１つを含む、ものである。
【００２２】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記作動液が前記吸熱部から前記放熱部に向けて流れる前記吸熱部における前記第１領域の一部に、前記第２領域の一部を設けた、ものである。
【００２３】
また、本発明の自励振動ヒートパイプは、前記吸熱部における前記第１領域の一部に、前記第２領域の一部を設け、前記作動液の流れの上流側となる前記吸熱部における前記流路の角を円弧状とした、ものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る自励振動ヒートパイプは、始動性が向上し、吸熱部におけるバーンアウトを回避できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプに備えられたコンテナ本体の構成を示す断面構成図である。
【図３】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第１の構造例を示す断面構成図である。
【図４】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第２の構造例を示す断面構成図である。
【図５】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第３の構造例を示す断面構成図である。
【図６】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第４の構造例を示す断面構成図である。
【図７】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第５の構造例を示す断面構成図である。
【図８】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第６の構造例を示す断面構成図である。
【図９】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプに備えられたコンテナ本体及び発熱源の構成を示す断面構成図である。
【図１０】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第７の構造例を示す断面構成図である。
【図１１】実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの第８の構造例を示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの構成を模式的に示している。本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０は、コンテナ１の一方端側に吸熱部（以下、受熱部、あるいは発熱部ともいう）３が配置され、他方端側に放熱部（以下、冷却部ともいう）４が配置されている。
【００２７】
コンテナ１内には、閉ループ状をなす１本の流路２が形成されており、この流路２内には、作動液（熱媒体、又は冷媒ともいう）が封入されている。そして、流路２は、吸熱部３と放熱部４との間で往復している。
【００２８】
なお、流路２は、封入された作動液が図中の矢印方向に流れるとした場合、放熱部４から吸熱部３に至る往路２ａと、吸熱部３から放熱部４に至る復路２ｂと、これら往路２ａと復路２ｂとを連結する連結部分２ｃとで構成され、連結部分２ｃで折り返す構造になっている。
【００２９】
ここで、「閉ループ状」とは、往路２ａ、復路２ｂ、及び連結部分２ｃを含む流路２の経路が、同一平面上で一筆書きできることを意味しており、かつ、その一筆書きが閉じている状態を指す。また、流路２について、吸熱部３と放熱部４との間を往復する回数に制限はない。
【００３０】
図１に示す自励振動ヒートパイプ１０は、流路２内に封入した作動液を循環させる駆動力として、流路２内で発生する圧力振動を用いている。
【００３１】
すなわち、コンテナ１の吸熱部３には、図示していないＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子等からなる発熱体が配置されており、この発熱体における発熱量の増加とともに吸熱部３の温度が上昇し、沸騰して（蒸気泡を発生して）気相へと変化し、同時に圧力が上昇する。封入された作動液は、流路２内において気相状態と液相状態が交互に存在し、この結果、その気相の膨張により液相と気相が熱とともに放熱部４の方へ移動する。
【００３２】
放熱部４には、図示していない冷却装置が配置されており、放熱部４は、流路２を経由して送られてきた気相の作動液の熱を受け取り、その熱を、冷却装置を介して外部に放出する。このように、流路２のうち放熱部４に位置する部分で作動液が冷却されると気相が収縮して（蒸気泡が収縮、または凝縮して）、圧力の降下と作動液の温度降下が生じ、作動液は気相から液相へ変化する。そして、冷却された液相が流路２を通って吸熱部３の方へ戻る。
【００３３】
コンテナ１内においては、液相の作動液が蒸発して、それが作動液の循環流の駆動力である圧力変動をもたらし、吸熱部３と放熱部４の圧力差により自励的に発生する圧力振動により、流路２内に閉じ込められた気相と液相の作動液が、圧力の高い吸熱部３から圧力の低い放熱部４へ移動する自励振動によって熱を輸送する。このように、自励振動ヒートパイプ１０では、コンテナ１における流路２内での作動液の循環が繰り返され、熱媒体の移動により潜熱と顕熱の両方の熱が同時に輸送されることで、外部の発熱体の冷却が連続して行われる。
【００３４】
なお、コンテナ１は、熱伝導性の良好な金属、例えば銅製のコンテナ（筐体）内に溝が形成され、その溝の上を覆うようにして銅製のケース（コンテナ蓋）が被せられた後、拡散接合により、気密性及び水密性を保ちながら一体化される。
【００３５】
本実施の形態のコンテナ１は、溝を形成する側が、長辺Ｌが１９０ｍｍ、短辺Ｗが５０ｍｍ、厚さＴ１が２．５ｍｍであり、コンテナ蓋の寸法は、例えば、長辺Ｌが２００ｍｍ、短辺Ｗが５０ｍｍ、厚さＴ２が０．５ｍｍである。
【００３６】
また、流路２は、幅が約１ｍｍ、吸熱部３と放熱部４との間での長さＬｐが約１９０ｍｍである。この流路２は、互いに隣接する端部が吸熱部３と放熱部４において１つおきに連結されて全体として、一筆書きのループ状をなした蛇行細管となっている。
【００３７】
なお、ここでは、図示を省略するが、コンテナ１の端部の一個所に穴をあけた後、直径約３ｍｍのＳＵＳ製パイプを差し込んで、例えば、ロウ付けする。このパイプを介して、例えばロータリーポンプ等により、流路内の真空引きを行うとともに、当該パイプを作動液の注入口とする。また、注入する作動液は純水とし、その充填率を、例えば５０％とし、作動液充填後、注入口を封止して自励振動ヒートパイプ１０を完成させた。
【００３８】
吸熱部３には、自励振動ヒートパイプ１０による冷却対象である発熱源が配置されている。この発熱源は、例えば、動作時の発熱量が大きく、電力制御等に用いられる電子素子（例えば、半導体チップ）であるＩＧＢＴ、及びダイオードを回路基板にはんだ付けして固定した後、配線のためアルミニウム線でワイヤーボンドし、樹脂で封止したもの（パワーモジュール）である。
【００３９】
このような発熱原を、熱伝導シートを介してコンテナ１の吸熱部３に固定する構成が考えられる。なお、ＩＧＢＴは、例えば、縦が約１０ｍｍ、横が約１０ｍｍ、厚さが約１００μｍの大きさを有する矩形の素子である。
【００４０】
なお、本実施の形態では、動作確認および効果確認をするために、上述のパワーモジュールに代えて、直径約６ｍｍのカートリッジヒータを銅ブロックに埋め込んで構成した発熱源を使用した。
【００４１】
放熱部４には、コンテナ１の放熱を行うために付加される冷却装置が配置される。ここでは、冷却装置として、銅ブロックの内部に円筒状に孔をあけ、それらの孔を水路とした冷却装置を用いた。そして、この冷却装置を、図示しない熱伝導シートを介してコンテナ１の放熱部４に接触させ、恒温水槽から水を循環させて温度制御（放熱）を行った。
【００４２】
なお、本実施の形態では、自励振動ヒートパイプ１０の流路２における温度を測定するために、コンテナ１上の吸熱部３と放熱部４のそれぞれに対して温度検知手段を配置した。具体的には、コンテナ１の表面であって、吸熱部３のコンテナ１を挟んだ反対側の位置に銀ペーストによって熱電対を貼り付けるとともに、放熱部４の中央部分に銀ペーストによって熱電対を貼り付けた。これらの熱電対は、例えば、テフロン被覆（「テフロン」は、登録商標）の細線（素線φ８０μｍ）Ｋ型の熱電対を使用する。また、熱電対からの出力電圧をマルチメータで検知し、その検知結果を、吸熱部３と放熱部４それぞれの温度とした。
【００４３】
なお、コンテナ１は、上述したように厚さが３ｍｍ程度であり、熱伝導性に優れた材料（金属）で作製されている。そのため、熱電対の貼り付け位置については、コンテナ１の吸熱部３及び放熱部４を配置した面と同一の面ではなくても、コンテナ１の吸熱部３と放熱部４の温度検知に影響はない。また、温度を検知する手段として、上述した熱電対の他、例えば、サーミスタ、温度上昇に伴う圧力変化を計測する圧力計等を用いることができる。
【００４４】
図２は、例えば、図１における断面線Ａ−Ａ’での自励振動ヒートパイプ１０におけるコンテナ１の断面を示している。
【００４５】
以下、図３から図１１を用いて、本実施の形態に係る自励振動ヒートパイプの詳細な構成について説明する。まず、図３を用いて第１の実施の形態例について説明する。
【００４６】
＜第１の実施の形態例＞
図３は、自励振動ヒートパイプの第１の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００４７】
図３において、自励振動ヒートパイプ１０ａのコンテナ３１には、発熱装置としての素子（発熱源）３３ａと、冷却装置３４ａとが配置されており、素子（発熱源）３３ａが配置されたコンテナ３１の部分が吸熱部３３であり、冷却装置３４ａが配置されたコンテナ３１の部分が放熱部３４である。また、コンテナ３１にはコンテナ蓋（ヘッダ）３５，３６が付与されている。
【００４８】
コンテナ３１における流路３２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面３２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面３２ｂとを含んでいる。
【００４９】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ａでは、コンテナ３１における吸熱部３３を、親水剤水溶液に浸漬し、また、コンテナ３１における放熱部３４を、撥水剤水溶液に浸漬し、炉において加熱して、吸熱部３３に対応する流路３２の内面に親水面を形成し、放熱部３４に対応する流路３２の内面に撥水面を形成した。
【００５０】
このように、吸熱部３３に対応する流路３２の内面を親水面、放熱部３４に対応する流路３２の内面を撥水面として形成した自励振動ヒートパイプ１０ａと、従来の自励振動ヒートパイプとの比較を以下に説明する。
【００５１】
なお、この比較では、自励振動ヒートパイプ１０ａと従来の自励振動ヒートパイプのそれぞれを水平に置いて、その吸熱部の温度を比較した。また、従来の自励振動ヒートパイプは、撥水剤及び親水剤に浸漬しないこと以外は、自励振動ヒートパイプ１０ａと同様に製作したものである。すなわち、従来の自励振動ヒートパイプの流路の内面は、全面に渡って銅のままである。
【００５２】
ここでは、室温が約摂氏３０度の状態において、自励振動ヒートパイプ１０ａと従来の自励振動ヒートパイプのそれぞれの発熱源に、電力５０Ｗを投入した。その結果、自励振動ヒートパイプ１０ａにおいては、吸熱部３３における温度は約１０度（摂氏）上昇したものの、約摂氏４０度に保たれていた。
【００５３】
これに対して、従来の自励振動ヒートパイプにおいては、吸熱部における温度が約摂氏５０度を超えて上昇した。これは、従来の自励振動ヒートパイプにおいては、作動液として潜熱及び顕熱の何れもが高い水を用いている反面、蒸気圧が低いため、放熱部（冷却部）において作動液の大部分が凝縮されてしまうためである。
【００５４】
すなわち、吸熱部（発熱部）における蒸発により発生する圧力振動が、放熱部（冷却部）における凝縮により吸収されてしまい、それ以上、圧力振動が伝播されなくなり、この結果、自励振動が起こらず、熱の輸送が行われなくなったためである。
【００５５】
このように、吸熱部（加熱部）に存在する作動液の自励振動が起こらない状態で、過熱されると、局所的に温度が上昇し、作動液が蒸発し、吸熱部（加熱部）の作動液が枯渇し、この状態でさらに加熱を続けた場合には、自励振動は起こらない状態で吸熱部（加熱部）の温度が上昇をし続け、最後には、バーンアウトに到る。
【００５６】
一方、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ａにおいては、放熱部３３（冷却部）における流路３２ａの内面を撥水性に形成しており、これにより、放熱部３３（冷却部）においては、圧力振動を吸収するほどの凝縮を回避でき、十分な量の気泡（蒸気）が存在することとなり、さらに、吸熱部３３から送られてきた気泡も加わり、自励振動に必要な気泡が確保される。
【００５７】
また、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ａにおいては、吸熱部３２（発熱部）における流路３２ｂの内面を親水性に形成しており、これにより、十分な量の作動液が吸熱部３２（発熱部）に保たれるので、吸熱部３２（発熱部）における作動液が枯渇することはなく、バーンアウトを防止することができる。
【００５８】
次に、図４を用いて第２の実施の形態例について説明する。
【００５９】
＜第２の実施の形態例＞
図４は、自励振動ヒートパイプの第２の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００６０】
図４において、自励振動ヒートパイプ１０ｂのコンテナ４１には、発熱装置としての素子（発熱源）４３ａと、冷却装置４４ａとが配置されており、素子（発熱源）４３ａが配置されたコンテナ４１の部分が吸熱部４３であり、冷却装置４４ａが配置されたコンテナ４１の部分が放熱部４４である。また、コンテナ４１にはコンテナ蓋（ヘッダ）４５，４６が付与されている。
【００６１】
コンテナ４１における流路４２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面４２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面４２ｂとを含んでいる。
【００６２】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｂでは、流路４２の長手方向に親水面４２ａと撥水面４２ｂとを交互に設けたゼブラ（横縞）状とし、さらに、その比率を傾斜させている。すなわち、第１の領域としての親水面４２ａが、放熱部４４から吸熱部４３に向けて面積が増加するように、また、第２の領域としての撥水面４２ｂが、吸熱部４３から放熱部４４に向けて面積が増加するように、各々、親水液と撥水液を刷毛により塗り分け、焼成することにより、図４に示すように、ゼブラ状のパターンを作製している。
【００６３】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｂにおいても、上述の第１の実施の形態における自励振動ヒートパイプ１０ａと同様にして作動液を封入する。
【００６４】
このように、親水面４２ａと撥水面４２ｂとを交互に設けたゼブラ（横縞）状としたことにより、液柱と気泡が細分化され、適当な長さを有するようになる。これにより、振動流あるいは循環流の駆動力により液柱と気泡が移送される際、吸熱部（加熱部）におけるある点に着目した場合、液柱と気泡が短い期間に交互に通過することとなり、温度の振幅は小さくなる。すなわち、着目した吸熱部（加熱部）における温度振動は、周期が短く、温度の揺らぎが小さくなる。
【００６５】
また、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｂでは、ゼブラ（横縞）状とした親水面４２ａ及び撥水面４２ｂの比率を傾斜させているため、吸熱部（加熱部）に作動液を集中させることができる。この結果、第１の実施の形態と同様に、加熱部の作動液が枯渇することがなく、バーンアウトを防止することができる。
【００６６】
次に、図５を用いて第３の実施の形態例について説明する。
【００６７】
＜第３の実施の形態例＞
図５は、自励振動ヒートパイプの第３の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００６８】
図５において、自励振動ヒートパイプ１０ｃのコンテナ５１には、発熱装置としての素子（発熱源）５３ａと、冷却装置５４ａとが配置されており、素子（発熱源）５３ａが配置されたコンテナ５１の部分が吸熱部５３であり、冷却装置５４ａが配置されたコンテナ５１の部分が放熱部５４である。また、コンテナ５１にはコンテナ蓋（ヘッダ）５５，５６が付与されている。
【００６９】
コンテナ５１における流路５２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面５２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面５２ｂとを含んでいる。
【００７０】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｃでは、親水面５２ａは、放熱部５４から吸熱部５３に向けて面積が増加する楔形の形状を有し、撥水面５２ｂは、吸熱部５３から放熱部５４に向けて面積が増加する楔形の形状を有している。
【００７１】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｃにおいても、上述の第１，第２の実施の形態における自励振動ヒートパイプ１０ａ，１０ｂと同様にして作動液を封入する。
【００７２】
このように、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｃでは、親水面５２ａと撥水面５２ｂとを楔形（三角状）にした。そして、吸熱部５３におけるコンテナ５１の流路５２の内面に、放熱部５４におけるコンテナ５１の流路５２の内面より撥水面５２ｂに対する親水面５２ａの面積の比率が高くなるように、親水面５２ａと共に撥水面５２ｂを設け、放熱部５４におけるコンテナ５１の流路５２の内面に、吸熱部５３におけるコンテナ５１の流路５２の内面より親水面５２ａに対する撥水面５２ｂの面積の比率が高くなるように、撥水面５２ｂと共に親水面５２ａを設けた。
【００７３】
一般に、自励振動ヒートパイプにおいては、流路の直径を或る値（水では約５ｍｍ、ブタン等では約２ｍｍ）以下にすることにより、液栓と気泡を交互に閉じ込めている。なお、直径が大きく、作動液と蒸気が自由に撹拌された状態で用いるものは、サーモサイフォンと呼ばれる。
【００７４】
このため、静止状態では、液栓と気泡の大きさ（長さ）も容易には変化しない。すなわち、動作状態において、液栓と気泡が理想的に分配（模様通りに液栓と気泡とが配分）されなかった場合、静止状態に戻った際、理想的な状態になっていないことがある。
【００７５】
しかしながら、本実施の形態においては、一つずつの液栓または気泡に対して、作動液と蒸気との界面に、親水面５２ａと撥水面５２ｂとが接している。このため、表面張力によって、界面が捩れて、さらに、液栓または気泡が分断されて再配置されることにより、徐々に、親水面５２ａには作動液が、撥水面５２ｂには気泡が集積され、パターンの形に近づく。
【００７６】
さらに、吸熱部（加熱部）５３は親水面５２ａの比率が多いため、吸熱部（加熱部）５３に作動液が集中し、放熱部（冷却部）５４は撥水面５２ｂの比率が大きいため、放熱部（冷却部）５４には気泡が集中する。この結果、第１，第２の実施の形態と同様に、加熱部の作動液が枯渇することがなく、バーンアウトを防止することができる。
【００７７】
次に、図６を用いて第４の実施の形態例について説明する。
【００７８】
＜第４の実施の形態例＞
図６は、自励振動ヒートパイプの第４の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００７９】
図６において、自励振動ヒートパイプ１０ｄのコンテナ６１には、発熱装置としての素子（発熱源）６３ａと、冷却装置６４ａとが配置されており、素子（発熱源）６３ａが配置されたコンテナ６１の部分が吸熱部６３であり、冷却装置６４ａが配置されたコンテナ６１の部分が放熱部６４である。また、コンテナ６１にはコンテナ蓋（ヘッダ）６５，６６が付与されている。
【００８０】
コンテナ６１における流路６２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面６２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面６２ｂとを含んでいる。
【００８１】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｄでは、親水面６２ａ及び撥水面６２ｂの各々は一部シェブロン（山形）の形状を有し、吸熱部６３におけるコンテナ６１の流路６２の内面に、放熱部６４におけるコンテナ６１の流路６２の内面より撥水面６２ｂに対する親水面６２ａの面積の比率が高くなるように、親水面６２ａと共に撥水面６２ｂを設け、放熱部６４におけるコンテナ６１の流路６２の内面に、吸熱部６３におけるコンテナ６１の流路６２の内面より親水面６２ａに対する撥水面６２ｂの面積の比率が高くなるように、撥水面６２ｂと共に親水面６２ａを設けている。
【００８２】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｄにおいても、上述の第１，第２の実施の形態における自励振動ヒートパイプ１０ａ〜１０ｃと同様にして作動液を封入する。
【００８３】
このように、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｄでは、親水面５２ａと撥水面５２ｄとをシェブロン（山形）にした。
【００８４】
このように、本第４の実施の形態においては、第３の実施の形態と同様に、一つずつの液栓または気泡に対して、作動液と蒸気との界面に、親水面６２ａと撥水面６２ｂとが接している。このため、表面張力によって、界面が捩れて、さらに、液栓または気泡が分断されて再配置されることにより、徐々に、親水面６２ａには作動液が、撥水面６２ｂには気泡が集積され、パターンの形に近づく。
【００８５】
さらに、吸熱部（加熱部）６３は親水面６２ａの比率が多いため、吸熱部（加熱部）６３に作動液が集中し、放熱部（冷却部）６４は撥水面６２ｂの比率が大きいため、放熱部（冷却部）６４には気泡が集中する。この結果、前述の各実施の形態と同様に、加熱部の作動液が枯渇することがなく、バーンアウトを防止することができる。
【００８６】
次に、図７を用いて第５の実施の形態例について説明する。
【００８７】
＜第５の実施の形態例＞
図７は、自励振動ヒートパイプの第５の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００８８】
図７において、自励振動ヒートパイプ１０ｅのコンテナ７１には、発熱装置としての素子（発熱源）７３ａと、冷却装置７４ａとが配置されており、素子（発熱源）７３ａが配置されたコンテナ７１の部分が吸熱部７３であり、冷却装置７４ａが配置されたコンテナ７１の部分が放熱部７４である。また、コンテナ７１にはコンテナ蓋（ヘッダ）７５，７６が付与されている。
【００８９】
コンテナ７１における流路７２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面７２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面７２ｂとを含んでいる。
【００９０】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｅでは、第２の領域としての撥水面７２ｂは、菱形の形状からなる複数のサブ領域として設けられており、これらの面積が各々異なる同じ形状の複数のサブ領域を、吸熱部７３から放熱部７４に向けて面積が増加するように設けている。そして、第１の領域としての親水面７２ａを、撥水面７２ｂを構成する複数のサブ領域を囲むように設けている。
【００９１】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｅにおいても、上述の各実施の形態における自励振動ヒートパイプ１０ａ〜１０ｄと同様にして作動液を封入する。
【００９２】
このように、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｅでは、撥水面７２ｂを、菱形の形状からなる複数のサブ領域とし、これらの面積が各々異なる同じ形状の複数のサブ領域を、吸熱部７３から放熱部７４に向けて面積が増加するように設け、親水面７２ａを、撥水面７２ｂを構成する複数のサブ領域を囲むように設けた。
【００９３】
この結果、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｅにおいても、第１の領域としての親水面７２ａは、放熱部７４から吸熱部７３に向けて面積が増加し、第２の領域としての撥水面７２ｂは、吸熱部７３から放熱部７４に向けて面積が増加している。
【００９４】
そして、本第５の実施の形態においても、第３，第４の実施の形態と同様に、一つずつの液栓または気泡に対して、作動液と蒸気との界面に、親水面７２ａと撥水面７２ｂとが接している。このため、表面張力によって、界面が捩れて、さらに、液栓または気泡が分断されて再配置されることにより、徐々に、親水面７２ａには作動液が、撥水面７２ｂには気泡が集積され、パターンの形に近づく。
【００９５】
さらに、吸熱部（加熱部）７３は親水面７２ａの比率が多いため、吸熱部（加熱部）７３に作動液が集中し、放熱部（冷却部）７４は撥水面７２ｂの比率が大きいため、放熱部（冷却部）７４には気泡が集中する。この結果、前述の各実施の形態と同様に、加熱部の作動液が枯渇することがなく、バーンアウトを防止することができる。
【００９６】
次に、図８を用いて第６の実施の形態例について説明する。
【００９７】
＜第６の実施の形態例＞
図８は、自励振動ヒートパイプの第６の実施の形態例を示しており、図２における断面線Ｂ−Ｂ’での断面を示している。
【００９８】
図８において、自励振動ヒートパイプ１０ｆのコンテナ８１には、発熱装置としての素子（発熱源）８３ａと、冷却装置８４ａとが配置されており、素子（発熱源）８３ａが配置されたコンテナ８１の部分が吸熱部８３であり、冷却装置８４ａが配置されたコンテナ８１の部分が放熱部８４である。また、コンテナ８１にはコンテナ蓋（ヘッダ）８５，８６が付与されている。
【００９９】
コンテナ８１における流路８２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面８２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面８２ｂとを含んでいる。
【０１００】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｆでは、第２の領域としての撥水面８２ｂは、楕円形の形状からなる複数のサブ領域として設けられており、これらの面積が各々異なる同じ形状の複数のサブ領域を、吸熱部８３から放熱部８４に向けて面積が増加するように設けている。そして、第１の領域としての親水面８２ａを、撥水面８２ｂを構成する複数のサブ領域を囲むように設けている。
【０１０１】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｆにおいても、上述の各実施の形態における自励振動ヒートパイプ１０ａ〜１０ｅと同様にして作動液を封入する。
【０１０２】
このように、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｆでは、撥水面８２ｂを、楕円形の形状からなる複数のサブ領域とし、これらの面積が各々異なる同じ形状の複数のサブ領域を、吸熱部８３から放熱部８４に向けて面積が増加するように設け、親水面８２ａを、撥水面８２ｂを構成する複数のサブ領域を囲むように設けた。
【０１０３】
この結果、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｆにおいても、第１の領域としての親水面８２ａは、放熱部８４から吸熱部８３に向けて面積が増加し、第２の領域としての撥水面８２ｂは、吸熱部８３から放熱部８４に向けて面積が増加している。
【０１０４】
そして、本第６の実施の形態においても、第３から第５の実施の形態と同様に、一つずつの液栓または気泡に対して、作動液と蒸気との界面に、親水面８２ａと撥水面８２ｂとが接している。このため、表面張力によって、界面が捩れて、さらに、液栓または気泡が分断されて再配置されることにより、徐々に、親水面８２ａには作動液が、撥水面８２ｂには気泡が集積され、パターンの形に近づく。
【０１０５】
さらに、吸熱部（加熱部）８３は親水面８２ａの比率が多いため、吸熱部（加熱部）８３に作動液が集中し、放熱部（冷却部）８４は撥水面８２ｂの比率が大きいため、放熱部（冷却部）８４には気泡が集中する。この結果、前述の各実施の形態と同様に、加熱部の作動液が枯渇することがなく、バーンアウトを防止することができる。
【０１０６】
次に、図９、図１０、及び図１１を用いて第７及び第８の実施の形態例について説明する。
【０１０７】
図９は、例えば、図１における断面線Ｃ−Ｃ’での自励振動ヒートパイプ１０におけるコンテナ１の断面を示しており、図９に示す自励振動ヒートパイプ１０ｇにおけるコンテナ９１の吸熱部９３には、発熱装置としての素子（発熱源）９３ａが設けられている。
【０１０８】
以下、図１０を用いて、第７の実施の形態例について説明する。
【０１０９】
＜第７の実施の形態例＞
図１０は、自励振動ヒートパイプの第７の実施の形態例を示しており、図９における断面線Ｄ−Ｄ’での断面を示している。
【０１１０】
図１０において、自励振動ヒートパイプ１０ｈのコンテナ１０１には、発熱装置としての素子（発熱源）１０３ａと、冷却装置１０４ａとが配置されており、素子（発熱源）１０３ａが配置されたコンテナ１０１の部分が吸熱部１０３であり、冷却装置１０４ａが配置されたコンテナ１０１の部分が放熱部１０４である。また、コンテナ１０１にはコンテナ蓋（ヘッダ）１０５，１０６が付与されている。
【０１１１】
コンテナ１０１における流路１０２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面１０２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面１０２ｂとを含んでいる。
【０１１２】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｈにおいても、例えば、図３で示された自励振動ヒートパイプ１０ａと同様に、コンテナ１０１における吸熱部１０３を、親水剤水溶液に浸漬し、また、コンテナ１０１における放熱部１０４を、撥水剤水溶液に浸漬し、炉において加熱して、吸熱部１０３に対応する流路１０２の内面を親水面、放熱部１０４に対応する流路１０２の内面を撥水面として形成することができる。
【０１１３】
このように、本第７の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様、コンテナ本体の吸熱部（発熱部）を親水面とし、放熱部（冷却部）を撥水面とした。さらに、第５、第６の実施の形態のように、多数の撥水面を設けるにあたり、流路の対称面に対し、片側のみに、島状に、菱形の撥水面を設けた。
【０１１４】
本図においては、１列目と２列目を合わせて第１のターン、３列目と４列目を合わせて第２のターンという。図の上から、第１のターン（１列目と２列目の間）の対称面、第２のターン（３列目と４列目の間）の対称面を基準にして、１列目と３列目側に島状（点状）の撥水面を設けた。
【０１１５】
本実施の形態においては、沸騰開始点が、島状の撥水面に局在化する。島状の撥水面を流路の対称面に対し非対称に配置したことにより、沸点開始点も流路の対称面に対し非対称に存在することになる。
【０１１６】
沸点開始点において沸騰により生じた圧力の上昇は、作動液を押し出す。この場合、作動液がスリットを通り、隣の流路へ行くよりも、直接、沸騰開始点の流路を白抜きした矢印の方向へ移動したほうが、圧力損失が小さいため、作動液は、白抜きの矢印の方向へ流れる。
【０１１７】
この結果、自励振動ヒートパイプ１０ｈ全体に渡って、作動液の流れは、白抜きの矢印の方向の流れが支配的となり、全体の流れも白抜きの矢印の方向が優勢となり、いわゆる、循環流が形成される。
【０１１８】
なお、吸熱部１０３における撥水面（島状）１０２ｃの存在は、プール沸騰での観察では、熱伝導に不利であるとされている。これは、サーモサイフォンのような潜熱のみを用いる冷却では致命的である。
【０１１９】
しかしながら、自励振動ヒートパイプでは、大部分の熱を、作動液の顕熱で輸送するため、吸熱部１０３における撥水面（島状）１０２ｃの存在は、問題にならない。しかも、限界熱流速は撥水面の面積比と関係するため、本実施の形態では、撥水面が島状で小さくしてあり、その影響も小さい。むしろ、自励振動ヒートパイプでは、循環流を形成することによる熱輸送能力の向上の方が上回る。
【０１２０】
以上により、本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｈにおいては、吸熱部１０２（発熱部）における流路１０２ｂの内面を親水性に形成しており、これにより、十分な量の作動液が吸熱部１０２（発熱部）に保たれるので、吸熱部１０２（発熱部）における作動液が枯渇することはなく、バーンアウトを防止することができ、さらに、低温における始動性が向上すると共に、常温における熱輸送能力も向上する。
【０１２１】
次に、図１１を用いて、第８の実施の形態例について説明する。
【０１２２】
＜第８の実施の形態例＞
図１１は、自励振動ヒートパイプの第８の実施の形態例を示しており、図９における断面線Ｄ−Ｄ’での断面を示している。
【０１２３】
図１１において、自励振動ヒートパイプ１０ｉのコンテナ１１１には、発熱装置としての素子（発熱源）１１３ａと、冷却装置１１４ａとが配置されており、素子（発熱源）１１３ａが配置されたコンテナ１１１の部分が吸熱部１１３であり、冷却装置１１４ａが配置されたコンテナ１１１の部分が放熱部１１４である。また、コンテナ１１１にはコンテナ蓋（ヘッダ）１１５，１１６が付与されている。
【０１２４】
コンテナ１１１における流路１１２の内面は、作動液としての水に対する親和性が高い親水性の第１の領域としての親水面１１２ａと、水に対する親和性が低い第２の領域としての撥水面１１２ｂとを含んでいる。
【０１２５】
本実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｉにおいても、図１０における自励振動ヒートパイプ１０ｈと同様、例えば、図３で示された自励振動ヒートパイプ１０ａと同様に、コンテナ１１１における吸熱部１１３を、親水剤水溶液に浸漬し、また、コンテナ１１１における放熱部１１４を、撥水剤水溶液に浸漬し、炉において加熱して、吸熱部１１３に対応する流路１１２の内面を親水面、放熱部１１４に対応する流路１１２の内面を撥水面として形成することができる。
【０１２６】
このように、本第８の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様、コンテナ本体の吸熱部（発熱部）を親水面とし、放熱部（冷却部）を撥水面とした。さらに、第５、第６の実施の形態のように、多数の撥水面を設けるにあたり、流路の対称面上に、島状に、菱形の撥水面を設けている。
【０１２７】
本図においても、第７の実施の形態と同様に、１列目と２列目を合わせて第１のターン、３列目と４列目を合わせて第２のターンという。しかしながら、本第８の実施の形態では、第７の実施の形態と異なり、図の上から、第１のターン（１列目と２列目の間）の対称面、第２のターン（３列目と４列目の間）の対称面上に島状（点状）の撥水面を設けた。
【０１２８】
さらに、本第８の実施の形態においては、吸熱部１１３に対応する流路１１２の折り返し部分において隣り合う第１のターンの形状、及び第２のターンの形状を、吸熱部１１３と放熱部１１４とを結ぶ方向を軸として同一平面上において左右非対称に形成した。例えば、第１のターンにおける１列目の流路の角は、円弧状となっており、第１のターンにおける２列目の流路の角は、鍵型状となっている。同様に、第２のターンにおける３列目の流路の角は円弧状となっており、４列目の流路の角は鍵型状となっている。
【０１２９】
このように、本第８の実施の形態においては、流路が非対称となっており（例えば、特願２０１１−８９１８９号）、流路の対称面の中心に、島状の撥水面を設けても、第７の実施の形態と同様に、循環流を形成することができる。
【０１３０】
すなわち、図１１に示すように、第１のターンの対称面、及び第２のターンの対称面に、島状（点状）の撥水面を設けた場合、沸騰開始点は、島状の撥水面に局在化する。島状の撥水面を流路の対称面に対して対称に配置したことにより、沸点開始点も流路の対称面上に存在することになる。
【０１３１】
沸点開始点において沸騰により生じた圧力の上昇は、作動液を押し出す。このとき、作動液が鍵型の流路へ行くよりも、円弧状の流路を行った方、すなわち、図１１において、白抜きした矢印の方向へ移動した方が、圧力損失が小さいため、作動液は、白抜きの矢印の方向へ流れる。
【０１３２】
この結果、自励振動ヒートパイプ１０ｉ全体に渡って、作動液の流れは、白抜きの矢印の方向の流れが支配的となり、全体の流れも白抜きの矢印の方向が優勢となり、いわゆる、循環流が形成される。
【０１３３】
この結果、自励振動ヒートパイプ１０ｉ全体に渡って、白抜きの矢印の方向の流れが支配的となり、全体の流れも白抜きの矢印の方向が優勢となり、いわゆる、循環流を形成する。
【０１３４】
以上により、第７の実施の形態と同様に、本第８の実施の形態の自励振動ヒートパイプ１０ｉにおいても、吸熱部１１２（発熱部）における流路１１２ｂの内面を親水性に形成しており、これにより、十分な量の作動液が吸熱部１１２（発熱部）に保たれるので、吸熱部１１２（発熱部）における作動液が枯渇することはなく、バーンアウトを防止することができ、さらに、低温における始動性が向上すると共に、常温における熱輸送能力も向上する。
【０１３５】
なお、図１１に示す実施の形態では、流路の対称面の中心に１つの島状の撥水面を例示したが、撥水面は単一の島に限らず、流路の対称面の中心領域に多数の点状の撥水面が集合するように設けても良い。
【０１３６】
次に、第９の実施の形態例について説明する。
【０１３７】
＜第９の実施の形態例＞
第９の実施の形態例は、第１から第８の実施の形態の自励振動ヒートパイプとして、特開平０４−１４８１９０号公報に開示されている非凝縮性ガスを添加した場合である。このように、特開平０４−１４８１９０号公報に開示されている非凝縮性ガスを添加した場合にも第１から第８の実施の形態の効果は有効である。
【０１３８】
例えば、第２の実施の形態の場合を掲げて説明する。自励振動ヒートパイプの内圧は、初期状態の室温において、４ｋＰａであり、水の蒸気圧と同等であった。この自励振動ヒートパイプに、ＳＵＳ製のパイプより、リーク弁を介して空気を入れ、内圧を３０ｋＰａ（大気圧の約１／３）とした。このときの液栓と気泡は、初期と同様、同等の体積（内容量の１／２ずつ）を有している。ただし、気泡は純粋な水の蒸気ではなく、大部分が空気になったと推測される。
【０１３９】
自励振動ヒートパイプの最大熱輸送量は３００Ｗ以上となり、その時の熱抵抗は０．１Ｗ／Ｋ近くになり、最大熱輸送量及びそのときの熱抵抗のいずれの性能も向上した。
【０１４０】
これは、上述のごとく気泡の大部分が空気になったことにより、放熱部（冷却部）において、水蒸気が凝縮しても、気泡が最小限の体積を保持することができる効果による。加えて、自励振動ヒートパイプの放熱部（冷却部）に、撥水性の領域を設けていることにより、この気泡が表面張力を受けて放熱部（冷却部）に集中し、反作用により、液栓が吸熱部（加熱部）に移動することにより、吸熱量（発熱量）が増加してもバーンアウトが起きず、最大熱輸送量が向上し、その結果、熱抵抗も低くすることができる。
【０１４１】
すなわち、第２の実施の形態の自励振動ヒートパイプの構造と、非凝縮性ガスを添加した効果の相乗作用により、性能がさらに向上する。
【０１４２】
なお、本発明は、各図を用いて説明した実施の形態の例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施の形態では、コンテナ１には、熱伝導率が高く、かつ加工が容易な銅を用いているが、軽量化のためにアルミを用いるようにしても良く、また、高温で使用できるように高強度な鉄（ＳＵＳ）を用いることも有効である。
【０１４３】
また、コンテナの材料としては、銅の他、アルミニウム等の金属、窒化ケイ素等のセラミック、エポキシ樹脂等のプラスチック、などを用いることができる。
【０１４４】
また、作動液としては、水の他、アセトン等の有機液体を用いることができる。有機液体の場合、実施の形態における撥水を撥油、親水を親油と読み替えるものとする。また、有機液体としては、ブタン等のアルカン類、エチルアルコール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、などがあるが、これらに限定されるものではない。
【０１４５】
また、撥水性の塗料としては、フッ素系撥水剤（フッ素系シランカップリング剤を含む）、シリコーン系撥水剤等がある。また、微粒子を導入したゾルゲル、撥水性Ｎｉ／ＰＴＦＥ複合メッキ、フッ素をドーピングしたダイヤモンドライクカーボン膜等を適用することができる。
【０１４６】
また、親水性の塗料としては、カルボキシル基を親水性基とする水性塗料、シラノール基を親水性基とするシリカ系水性塗料、ヒドロキシ基を親水性基とするアクリル系水性塗料等がある。あた、ケイ素をドーピングしたダイヤモンドライクカーボン膜、表面をプラズマ処理により親水化した塗料を適用することができる。
【０１４７】
また、ＦＣ−７２（テトラデカフルオロヘキサン）のようなパーフルオロカーボン系液体や、ＨＣＦＣ−１２３（ジクロロトリフルオロエタン）のようなハイドロパーフルオロカーボン系液体などを作動液として用いる場合、撥油膜としては親水性の膜を、親油膜としては金属膜（または清浄な金属表面）やホーロー膜（またはガラス表面）を適用できる。
【符号の説明】
【０１４８】
１，２１，３１，４２，５２，６１，７１，８１，９１，１０１，１１１  コンテナ
２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２，１０２，１１２  流路
３，３３，４３，５３，６３，７３，８３，９３，１０３，１１３  吸熱部
４，３４，４４，５４，６４，７４，８４，９４，１０１，１１４  放熱部
１０，１０ａ〜１０ｉ  自励振動ヒートパイプ
３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ，８２ａ，９２ａ，１０２ａ，１１２ａ  親水面
３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ，６２ｂ，７２ｂ，８２ｂ，９２ｂ，１０２ｂ，１１２ｂ  撥水面
３３ａ，４３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ，８３ａ，９３ａ，１０３ａ，１１３ａ  素子（発熱源）
３４ａ，４４ａ，５４ａ，６４ａ，７４ａ，８４ａ，９４ａ，１０４ａ，１１４ａ  冷却装置
３５，３６，４５，４６，５５，５６，６５，６６，７５，７６，８５，８６，９５，０６，１０５，１０６，１１５，１１６  コンテナ蓋（ヘッダー）
１０２ｃ，１１２ｃ  撥水面（島状）
【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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