(57)【要約】【課題】作動液の流路抵抗を小さくしつつ毛細管作用を高めることができるベーパーチャンバを提供する。【解決手段】本発明によるベーパーチャンバ１は、第１金属シート１０と、第１金属シート１０上に設けられ、第１金属シート１０との間に密封空間３を形成する第２金属シート２０と、を備えている。第１金属シート１０の第１当接面１３ａに、蒸気から凝縮した作動液２を蒸発部１１に輸送する第１液流路凹部３０が設けられている。第１液流路凹部３０は、第１凹部開口部３１と、第１凹部開口部３１よりも第１液流路凹部３０の底側に設けられた第１大幅部３２と、を有している。第１液流路凹部３０の横断面において、第１大幅部３２の幅は、第１凹部開口部３１の幅よりも大きくなっている。【選択図】図６
2018179388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられ、前記第１金属シートとの間に前記密封空間を形成する第２金属シートと、を備え、
前記第１金属シートは、前記第２金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第１蒸気流路凹部と、前記第１蒸気流路凹部の底面から突出して前記第２金属シートに当接する第１当接面を含む第１流路壁部と、を有し、
前記第１当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第１液流路凹部が設けられ、
前記第１液流路凹部は、第１凹部開口部と、前記第１凹部開口部よりも前記第１液流路凹部の底側に設けられた第１大幅部と、を有し、
前記第１液流路凹部の横断面において、前記第１大幅部の幅は、前記第１凹部開口部の幅よりも大きい、ベーパーチャンバ。
【請求項２】
前記第１液流路凹部の横断面は、円弧状に形成されている、請求項１に記載のベーパーチャンバ。
【請求項３】
前記第２金属シートは、前記第１金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第２蒸気流路凹部と、前記第２蒸気流路凹部の底面から突出して前記第１金属シートに当接する第２当接面を含む第２流路壁部と、を有し、
前記第２当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第２液流路凹部が設けられ、
前記第２液流路凹部は、第２凹部開口部と、前記第２凹部開口部よりも前記第２液流路凹部の底側に設けられた第２大幅部と、を有し、
前記第２液流路凹部の横断面において、前記第２大幅部の幅は、前記第２凹部開口部の幅よりも大きい、請求項１または２に記載のベーパーチャンバ。
【請求項４】
前記第１液流路凹部と、前記第２液流路凹部は、互いに対向している、請求項３に記載のベーパーチャンバ。
【請求項５】
前記第１液流路凹部に、前記第２当接面の一部が露出している、請求項４に記載のベーパーチャンバ。
【請求項６】
前記第２液流路凹部に、前記第１当接面の一部が露出している、請求項４または５に記載のベーパーチャンバ。
【請求項７】
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路凹部と、
前記蒸気流路凹部の底面から突出する、突出端面を含む流路壁部と、を備え、
前記突出端面に、液状の前記作動液が通る液流路凹部が設けられ、
前記液流路凹部は、凹部開口部と、前記凹部開口部よりも前記液流路凹部の底側に設けられた大幅部と、を有し、
前記液流路凹部の横断面において、前記大幅部の幅は、前記凹部開口部の幅よりも大きい、ベーパーチャンバ用金属シート。
【請求項８】
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられ、前記第１金属シートとの間に前記密封空間を形成する第２金属シートと、を備え、
前記第１金属シートは、前記第２金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第１蒸気流路凹部と、前記第１蒸気流路凹部の底面から突出して前記第２金属シートに当接する第１当接面を含む第１流路壁部と、を有し、
前記第２金属シートは、前記第１金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第２蒸気流路凹部と、前記第２蒸気流路凹部の底面から突出して前記第１金属シートに当接する第２当接面を含む第２流路壁部と、を有し、
前記第１当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第１液流路凹部が設けられ、
前記第２当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第２液流路凹部が設けられ、
前記第１液流路凹部と、前記第２液流路凹部は、互いに対向し、
前記第１液流路凹部に前記第２当接面の一部が露出している、または、前記第２液流路凹部に、前記第１当接面の一部が露出している、ベーパーチャンバ。
【請求項９】
前記第１液流路凹部に前記第２当接面の一部が露出し、かつ、前記第２液流路凹部に前記第１当接面の一部が露出している、請求項８に記載のベーパーチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動液が密封された密封空間を有するベーパーチャンバおよびベーパーチャンバ用金属シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の発熱を伴うデバイスは、ヒートパイプ等の放熱用部材によって冷却されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。近年では、モバイル端末等の薄型化のために、放熱用部材の薄型化も求められており、ヒートパイプよりも薄型化を図ることができるベーパーチャンバの開発が進められている。ベーパーチャンバ内には、作動液が封入されており、この作動液がデバイスの熱を吸収して外部に放出することで、デバイスの冷却を行っている。
【０００３】
より具体的には、ベーパーチャンバ内の作動液は、デバイスに近接した部分（蒸発部）でデバイスから熱を受けて蒸発して蒸気になり、その後蒸気が、蒸発部から離れた位置に移動して冷却され、凝縮して液状になる。ベーパーチャンバ内には、毛細管構造（ウィック）としての液流路凹部が設けられており、液状になった作動液は、この液流路凹部を通過して蒸発部に輸送され、再び蒸発部で熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ内を還流することによりデバイスの熱を移動させ、熱輸送効率を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１７６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２０２８号公報
【特許文献３】特開２０１５−５９６９３号公報
【特許文献４】特開２０１６−１７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ベーパーチャンバの熱輸送効率を高めるためには、ベーパーチャンバ内の作動液を効率良く蒸発部に輸送することが望ましい。この場合、液流路凹部には、液流路凹部を通過する作動液の流路抵抗が小さいことと、毛細管作用が高いこととが求められる。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、作動液の流路抵抗を小さくしつつ毛細管作用を高めることができるベーパーチャンバおよびベーパーチャンバ用金属シート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】
【０００７】
本発明は、
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられ、前記第１金属シートとの間に前記密封空間を形成する第２金属シートと、を備え、
前記第１金属シートは、前記第２金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第１蒸気流路凹部と、前記第１蒸気流路凹部の底面から突出して前記第２金属シートに当接する第１当接面を含む第１流路壁部と、を有し、
前記第１当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第１液流路凹部が設けられ、
前記第１液流路凹部は、第１凹部開口部と、前記第１凹部開口部よりも前記第１液流路凹部の底側に設けられた第１大幅部と、を有し、
前記第１液流路凹部の横断面において、前記第１大幅部の幅は、前記第１凹部開口部の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバ、
を提供する。
【０００８】
なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１液流路凹部の横断面は、円弧状に形成されている、
ようにしてもよい。
【０００９】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２金属シートは、前記第１金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第２蒸気流路凹部と、前記第２蒸気流路凹部の底面から突出して前記第１金属シートに当接する第２当接面を含む第２流路壁部と、を有し、
前記第２当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第２液流路凹部が設けられ、
前記第２液流路凹部は、第２凹部開口部と、前記第２凹部開口部よりも前記第２液流路凹部の底側に設けられた第２大幅部と、を有し、
前記第２液流路凹部の横断面において、前記第２大幅部の幅は、前記第２凹部開口部の幅よりも大きい、
ようにしてもよい。
【００１０】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１液流路凹部と、前記第２液流路凹部は、互いに対向している、
ようにしてもよい。
【００１１】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１液流路凹部に、前記第２当接面の一部が露出している、
ようにしてもよい。
【００１２】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２液流路凹部に、前記第１当接面の一部が露出している、
ようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明は、
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバのためのベーパーチャンバ用金属シートであって、
前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路凹部と、
前記蒸気流路凹部の底面から突出する、突出端面を含む流路壁部と、を備え、
前記突出端面に、液状の前記作動液が通る液流路凹部が設けられ、
前記液流路凹部は、凹部開口部と、前記凹部開口部よりも前記液流路凹部の底側に設けられた大幅部と、を有し、
前記液流路凹部の横断面において、前記大幅部の幅は、前記凹部開口部の幅よりも大きい、
ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
【００１４】
さらに、本発明は、
作動液が封入された密封空間を有するベーパーチャンバであって、
第１金属シートと、
前記第１金属シート上に設けられ、前記第１金属シートとの間に前記密封空間を形成する第２金属シートと、を備え、
前記第１金属シートは、前記第２金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第１蒸気流路凹部と、前記第１蒸気流路凹部の底面から突出して前記第２金属シートに当接する第１当接面を含む第１流路壁部と、を有し、
前記第２金属シートは、前記第１金属シートの側の面に設けられ、前記密封空間の一部を構成し、前記作動液の蒸気が通る第２蒸気流路凹部と、前記第２蒸気流路凹部の底面から突出して前記第１金属シートに当接する第２当接面を含む第２流路壁部と、を有し、
前記第１当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第１液流路凹部が設けられ、
前記第２当接面に、前記密封空間の一部を構成し、液状の前記作動液が通る第２液流路凹部が設けられ、
前記第１液流路凹部と、前記第２液流路凹部は、互いに対向し、
前記第１液流路凹部に、前記第２当接面の一部が露出している、または、前記第２液流路凹部に、前記第１当接面の一部が露出している、
ベーパーチャンバ、
を提供する。
【００１５】
なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１液流路凹部に前記第２当接面の一部が露出し、かつ、前記第２液流路凹部に前記第１当接面の一部が露出している、
ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、作動液の流路抵抗を小さくしつつ毛細管作用を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態によるベーパーチャンバを示す上面図である。
【図２】図２は、図１のベーパーチャンバを示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１の下側金属シートの上面図である。
【図４】図４は、図１の上側金属シートの下面図である。
【図５】図５は、図３の液流路凹部を示すＢ部拡大上面図である。
【図６】図６は、図２の液流路凹部を示すＣ部拡大断面図である。
【図７】図７は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、金属材料シートの準備工程を説明するための図である。
【図８】図８は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、金属材料シートのハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図９】図９は、図８のハーフエッチング工程において、金属材料シートの上面へのレジスト膜の形成工程を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図８のハーフエッチング工程において、図９のレジスト膜のパターン化工程を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図８のハーフエッチング工程において、金属材料シートのハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図１２】図１２は、図８のハーフエッチング工程において、レジスト膜の除去工程を説明するための図である。
【図１３】図１３は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、仮止め工程を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、恒久接合工程を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図１のベーパーチャンバの製造方法において、作動液の封入工程を説明するための図である。
【図１６】図１６は、図６の変形例（変形例１）を示す図である。
【図１７】図１７は、図６の他の変形例（変形例２）を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第２の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、液流路凹部を示す拡大断面図である。
【図１９】図１９は、図１８の変形例（変形例３）を示す図である。
【図２０】図２０は、図１８の他の変形例（変形例４）を示す図である。
【図２１】図２１は、図１８の他の変形例（変形例５）を示す図である。
【図２２】図２２は、図１８の他の変形例（変形例６）を示す図である。
【図２３】図２３は、図１８の他の変形例（変形例７）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１乃至図１７を用いて、本発明の第１の実施の形態におけるベーパーチャンバおよびベーパーチャンバ用金属シートついて説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ１は、作動液２が封入された密封空間３を有しており、密封空間３内の作動液２が相変化を繰り返すことにより、携帯端末やタブレット端末といったモバイル端末等で使用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の発熱を伴うデバイスＤ（被冷却装置）を冷却するための装置である。ベーパーチャンバ１は、概略的に薄い平板状に形成されている。
【００２０】
図１および図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、上面１０ａを有する下側金属シート１０（第１金属シート）と、下側金属シート１０上に設けられた上側金属シート２０（第２金属シート）と、を備えている。下側金属シート１０および上側金属シート２０は、いずれもベーパーチャンバ用金属シートに相当する。上側金属シート２０は、下側金属シート１０の上面１０ａ（上側金属シート２０の側の面）に重ね合わされた下面２０ａ（下側金属シート１０の側の面）を有している。下側金属シート１０の下面１０ｂ（とりわけ、後述する蒸発部１１の下面）に、冷却対象物であるデバイスＤが取り付けられる。
【００２１】
下側金属シート１０と上側金属シート２０との間には、作動液２が封入された密封空間３が形成されている。作動液２の例としては、純水、エタノール、メタノール、アセトン等が挙げられる。
【００２２】
下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、後述する拡散接合によって接合されている。図１および図２に示す形態では、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、平面視でいずれも矩形状に形成されている例が示されているが、これに限られることはない。ここで平面視とは、ベーパーチャンバ１がデバイスＤから熱を受ける面（下側金属シート１０の下面１０ｂ）、および受けた熱を放出する面（上側金属シート２０の上面２０ｂ）に直交する方向から見た状態であって、例えば、ベーパーチャンバ１を上方から見た状態（図１参照）、または下方から見た状態に相当している。
【００２３】
なお、ベーパーチャンバ１がモバイル端末内に設置される場合、モバイル端末の姿勢によっては、下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下関係が崩れる場合もある。しかしながら、本実施の形態では、デバイスＤから熱を受ける金属シートを下側金属シート１０と称し、受けた熱を放出する金属シートを上側金属シート２０と称して、下側金属シート１０が下側に配置され、上側金属シート２０が上側に配置された状態で説明する。
【００２４】
図３に示すように、下側金属シート１０は、作動液２が蒸発して蒸気を生成する蒸発部１１と、上面１０ａに設けられ、平面視で矩形状に形成された下側蒸気流路凹部１２（第１蒸気流路凹部）と、を有している。このうち下側蒸気流路凹部１２は、上述した密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通るように構成されている。
【００２５】
蒸発部１１は、この下側蒸気流路凹部１２内に配置されており、下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。なお、蒸発部１１は、下側金属シート１０の下面１０ｂに取り付けられるデバイスＤから熱を受けて、密封空間３内の作動液２が蒸発する部分である。このため、蒸発部１１という用語は、デバイスＤに重なっている部分に限られる概念ではなく、デバイスＤに重なっていなくても作動液２が蒸発可能な部分をも含む概念として用いている。ここで蒸発部１１は、下側金属シート１０の任意の場所に設けることができるが、図１および図３においては、下側金属シート１０の中央部に設けられている例が示されている。この場合、ベーパーチャンバ１が設置されたモバイル端末の姿勢が、ベーパーチャンバ１の動作の安定化に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００２６】
本実施の形態では、図２および図３に示すように、下側金属シート１０の下側蒸気流路凹部１２内に、下側蒸気流路凹部１２の底面１２ａ（後述）から上方（底面１２ａに垂直な方向）に突出する複数の下側流路壁部１３（第１流路壁部）が設けられている。本実施の形態では、下側流路壁部１３は、ベーパーチャンバ１の長手方向（図３にける左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されており、後述する上側流路壁部２２の下面２２ａに当接する上面１３ａ（第１当接面、突出端面）を含んでいる。また、各下側流路壁部１３は等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各下側流路壁部１３の周囲を作動液２の蒸気が流れて、下側蒸気流路凹部１２の周縁部に蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、下側流路壁部１３は、上側金属シート２０の対応する上側流路壁部２２（後述）に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。下側流路壁部１３の幅ｗ０は、例えば、１００μｍ〜１５００μｍであり、互いに隣り合う下側流路壁部１３同士の間隔ｄは、１００μｍ〜２０００μｍであることが好適である。ここで、幅ｗ０は、下側流路壁部１３の長手方向に直交する方向における下側流路壁部１３の寸法を意味しており、例えば、図３および図５における上下方向の寸法に相当する。また、下側流路壁部１３の高さ（言い換えると、下側蒸気流路凹部１２の深さ）ｈ０（図２参照）は、１００μｍ〜３００μｍであることが好適である。
【００２７】
図２および図３に示すように、下側金属シート１０の周縁部には、下側周縁壁１４が設けられている。下側周縁壁１４は、密封空間３、とりわけ下側蒸気流路凹部１２を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で下側周縁壁１４の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための下側アライメント孔１５がそれぞれ設けられている。
【００２８】
本実施の形態では、上側金属シート２０は、後述する下側液流路凹部３０が設けられていない点を除けば、下側金属シート１０と略同一の構造を有している。以下に、上側金属シート２０の構成についてより詳細に説明する。
【００２９】
図２および図４に示すように、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた上側蒸気流路凹部２１（第２蒸気流路凹部）を有している。この上側蒸気流路凹部２１は、密封空間３の一部を構成しており、主として、蒸発部１１で生成された蒸気が通り、当該蒸気を冷却するように構成されている。より具体的には、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、蒸発部１１から離れる方向に拡散して、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。また、図２に示すように、上側金属シート２０の上面２０ｂには、モバイル端末等のハウジングの一部を構成するハウジング部材Ｈが配置される。このことにより、上側蒸気流路凹部２１内の蒸気は、上側金属シート２０およびハウジング部材Ｈを介して外気によって冷却される。
【００３０】
本実施の形態では、図１および図４に示すように、上側金属シート２０の上側蒸気流路凹部２１内に、上側蒸気流路凹部２１の天井面２１ａ（上側金属シート２０を上下反転させた場合には上側蒸気流路凹部２１の底面に相当する）から下方（天井面２１ａに垂直な方向）に突出する複数の上側流路壁部２２（第２流路壁部）が設けられている。本実施の形態では、上側流路壁部２２は、ベーパーチャンバ１の長手方向（図４における左右方向）に沿って細長状に延びている例が示されており、上述した下側流路壁部１３の上面１３ａに当接する下面２２ａ（第２当接面、突出端面）を含んでいる。また、各上側流路壁部２２は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。このようにして、各上側流路壁部２２の周囲を作動液２の蒸気が流れて、上側蒸気流路凹部２１の周縁部に蒸気が輸送されるように構成されており、蒸気の流れが妨げられることを抑制している。また、上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の対応する下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置されており、ベーパーチャンバ１の機械的強度の向上を図っている。なお、上側流路壁部２２の幅、高さは、上述した下側流路壁部１３の幅ｗ０、高さｈ０と同一であることが好適である。
【００３１】
図２および図４に示すように、上側金属シート２０の周縁部には、上側周縁壁２３が設けられている。上側周縁壁２３は、密封空間３、とりわけ上側蒸気流路凹部２１を囲むように形成されており、密封空間３を画定している。また、平面視で上側周縁壁２３の四隅に、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めをするための上側アライメント孔２４がそれぞれ設けられている。すなわち、各上側アライメント孔２４は、後述する仮止め時に、上述した各下側アライメント孔１５に重なるように配置され、下側金属シート１０と上側金属シート２０との位置決めが可能に構成されている。
【００３２】
このような下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、好適には拡散接合で、互いに恒久的に接合されている。より具体的には、図２に示すように、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと、上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが当接し、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とが互いに接合されている。このことにより、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に、作動液２を密封した密封空間３が形成されている。また、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが当接し、各下側流路壁部１３と対応する上側流路壁部２２とが互いに接合されている。このことにより、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させている。とりわけ、本実施の形態による下側流路壁部１３および上側流路壁部２２は等間隔に配置されているため、ベーパーチャンバ１の各位置における機械的強度を均等化させることができる。なお、下側金属シート１０と上側金属シート２０とは、拡散接合ではなく、恒久的に接合できれば、ろう付け等の他の方式で接合されていてもよい。
【００３３】
また、図１に示すように、ベーパーチャンバ１は、長手方向における一対の端部のうちの一方の端部に、密封空間３に作動液２を注入する注入部４を更に備えている。この注入部４は、下側金属シート１０の端面から突出する下側注入突出部１６と、上側金属シート２０の端面から突出する上側注入突出部２５と、を有している。このうち下側注入突出部１６の上面に下側注入流路凹部１７が形成され、上側注入突出部２５の下面に上側注入流路凹部２６が形成されている。下側注入流路凹部１７は、下側蒸気流路凹部１２に連通しており、上側注入流路凹部２６は、上側蒸気流路凹部２１に連通している。下側注入流路凹部１７および上側注入流路凹部２６は、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが接合された際、作動液２の注入流路を形成する。当該注入流路を通過して作動液２は密封空間３に注入される。なお、本実施の形態では、注入部４は、ベーパーチャンバ１の長手方向における一対の端部のうちの一方の端部に設けられている例が示されているが、これに限られることはない。
【００３４】
次に、下側金属シート１０の下側液流路凹部３０について、図３、図５および図６を用いてより詳細に説明する。
【００３５】
図３および図５に示すように、各下側流路壁部１３の上面１３ａに、液状の作動液２が通る下側液流路凹部３０（第１液流路凹部）が設けられている。より具体的には、下側液流路凹部３０は、下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されている。下側液流路凹部３０は、上述した密封空間３の一部を構成しており、上述した下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１に連通している。下側液流路凹部３０は、主として、蒸発部１１で生成された蒸気から凝縮した作動液２を蒸発部１１に輸送するように構成されている。本実施の形態では、下側液流路凹部３０は、下側流路壁部１３の長手方向（図３における左右方向）に沿って、細長状に延びている例が示されており、下側流路壁部１３の長手方向における一端から他端まで延びている。このようにして、下側蒸気流路凹部１２の周縁部および上側蒸気流路凹部２１の周縁部において凝縮した液状の作動液２を、毛細管作用によって蒸発部１１に輸送するようになっている。１つの下側流路壁部１３の上面１３ａには、複数の下側液流路凹部３０が形成されており、各下側液流路凹部３０は、等間隔に離間して、互いに平行に配置されている。
【００３６】
なお、図示しないが、各下側液流路凹部３０は、蒸発部１１においても、下側蒸気流路凹部１２に連通している。例えば、下側液流路凹部３０を横切る方向（図３および図５における上下方向）に延びる液流路凹部が設けられて、この液流路凹部が、各下側液流路凹部３０と下側蒸気流路凹部１２とを連通するようにしてもよい。あるいは、蒸発部１１において、上側流路壁部２２の下面２２ａを下側流路壁部１３の上面１３ａから離間させておき、当該上面１３ａと当該下面２２ａとの間の空間を下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１に連通させるようにしてもよい。
【００３７】
図６に示すように、下側液流路凹部３０は、下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されており、上方に向って開口している。すなわち、下側液流路凹部３０は、下側凹部開口部３１（第１凹部開口部）と、下側凹部開口部３１よりも下側液流路凹部３０の底側に配置された下側大幅部３２（第１大幅部）と、を有している。下側凹部開口部３１は、下側液流路凹部３０のうち下側流路壁部１３の上面１３ａに相当する位置における開口である。下側大幅部３２は、下側凹部開口部３１よりも図６における底側に配置されている。
【００３８】
下側液流路凹部３０は、下側凹部開口部３１から下側液流路凹部３０の底側に向かって膨らむように（逆テーパ状に）形成されている。より具体的には、下側凹部開口部３１から底側に向かって、徐々に幅が大きくなり、下側大幅部３２で下側液流路凹部３０の幅が最大となっている。下側大幅部３２から更に底側に向かって、徐々に幅が小さくなっている。このようにして、本実施の形態では、下側液流路凹部３０の横断面において、下側大幅部３２の幅ｗ２は、下側凹部開口部３１の幅ｗ１よりも大きくなっている。なお、横断面とは、下側液流路凹部３０の長手方向に垂直な断面を意味する。
【００３９】
図６に示すように、下側液流路凹部３０の横断面は、円弧状に形成されていることが好適である。ここでは、下側液流路凹部３０の横断面は、Ｃ字状に形成されている。このような下側液流路凹部３０の横断面形状は、タコつぼ形状になっていると言うこともできる。
【００４０】
下側液流路凹部３０の幅ｗ１、ｗ２は、下側流路壁部１３の幅ｗ０よりも小さくなっている。このことにより、下側液流路凹部３０は、作動液２の蒸気から凝縮した液状の作動液２で充填されて、充填された液状の作動液２が、毛細管作用によって蒸発部１１に輸送される。一方、下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１は、下側液流路凹部３０の流路断面積よりも大きい流路断面積を有しているため、主として、蒸発部１１で生成された作動液２の蒸気が通過する。
【００４１】
下側液流路凹部３０の幅ｗ１、ｗ２は、下側液流路凹部３０の長手方向に直交する方向における下側液流路凹部３０の寸法を意味しており、例えば、図５における上下方向の寸法、または図６における左右方向の寸法に相当する。幅ｗ１は、１０μｍ〜１００μｍであり、幅ｗ２は、２０μｍから１５０μｍであることが好適である。幅ｗ１や幅ｗ２は、後述するようにハーフエッチング加工で下側液流路凹部３０を形成する際に、エッチング液のスプレー圧を制御することにより、調整することができる。また、下側液流路凹部３０の深さｈ１は、幅ｗ１や幅ｗ２の大きさにもよるが、２０μｍ〜１５０μｍであることが好適である。
【００４２】
このような下側液流路凹部３０は、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されている。一方、本実施の形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａには、後述する上側液流路凹部３５（図１６参照）は形成されていない。すなわち、当該下面２２ａは、平坦状に形成されており、下側液流路凹部３０に露出されている。このようにして、下側液流路凹部３０の横断面において、下側液流路凹部３０の全体が、上側流路壁部２２の平坦状の下面２２ａで覆われている。
【００４３】
ところで、下側金属シート１０および上側金属シート２０に用いる材料は、熱伝導率が良好な材料であれば特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０および上側金属シート２０は、銅または銅合金により形成されていることが好適である。このことにより、下側金属シート１０および上側金属シート２０の熱伝導率を高めることができる。このため、ベーパーチャンバ１の熱輸送効率を高めることができる。また、ベーパーチャンバ１の厚さは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。下側金属シート１０の厚さＴ１および上側金属シート２０の厚さＴ２が等しい場合を示しているが、これに限られることはなく、下側金属シート１０の厚さＴ１と上側金属シート２０の厚さＴ２は、等しくなくてもよい。
【００４４】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、ベーパーチャンバ１の製造方法について、図７乃至図１５を用いて説明するが、上側金属シート２０のハーフエッチング工程の説明は簡略化する。なお、図７、図８、図１３乃至図１５では、図２の断面図と同様の断面を示しており、図９乃至図１２では、図６の断面と同様の断面を示している。
【００４５】
まず、図７に示すように、平板状の金属材料シートＭを準備する。
【００４６】
続いて、図８に示すように、金属材料シートＭがハーフエッチングされて、密封空間３の一部を構成する下側蒸気流路凹部１２および下側液流路凹部３０が形成される。
【００４７】
この場合、まず、図９に示すように、金属材料シートＭの上面Ｍａに、レジスト膜４０が形成される。レジスト膜４０には、電界によって付着可能な電着レジスト材料を好適に使用することができるが、金属材料シートＭにレジスト膜４０を形成することができれば、液状のレジスト材料など他の材料を用いてもよい。
【００４８】
続いて、図１０に示すように、レジスト膜４０がパターン化される。すなわち、レジスト膜４０が、フォトリソグラフィー技術によって、下側蒸気流路凹部１２および複数の下側液流路凹部３０に対応するパターン状に形成され、下側蒸気流路凹部１２に対応するレジスト開口４２ａと、下側液流路凹部３０に対応するレジスト開口４２ｂとが形成される。
【００４９】
続いて、図１１に示すように、ハーフエッチング工程として、金属材料シートＭの上面Ｍａがハーフエッチングされる。このことにより、当該上面Ｍａのうちレジスト膜４０のレジスト開口４２ａ、４２ｂに対応する部分がハーフエッチングされて、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４が形成される。この際、下側流路壁部１３の上面１３ａに下側液流路凹部３０が形成される。また、図１および図３に示す下側注入流路凹部１７も同時に形成され、また、図１に示すような外形輪郭形状を有するように金属材料シートＭが上面Ｍａおよび下面からエッチングされて、所定の外形輪郭形状が得られる。なお、ハーフエッチングとは、材料を貫通しないような凹部を形成するためのエッチングを意味している。このため、ハーフエッチングにより形成される凹部の深さは、下側金属シート１０の厚さの半分であることには限られない。エッチング液には、例えば、塩化第二鉄水溶液等の塩化鉄系エッチング液、または塩化銅水溶液等の塩化銅系エッチング液を用いることができる。
【００５０】
ここでのハーフエッチングは、エッチング液を、金属材料シートＭの上面Ｍａに吹き付けるスプレーエッチングであることが好ましい。スプレーエッチングの場合、金属材料シートＭの上面Ｍａを、例えば、１ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力でスプレーエッチングすることにより、図６に示す幅ｗ１が幅ｗ２よりも大きい下側液流路凹部３０を形成することができる。なお、下側液流路凹部３０とともに形成される下側蒸気流路凹部１２の横断面形状も、下側液流路凹部３０と同様なタコつぼ形状（円弧状またはＣ字状）に形成されてもよい。すなわち、下側蒸気流路凹部１２が、開口部から底側に向かって膨らむように（逆テーパ状に）形成されていてもよい。この場合には、下側蒸気流路凹部１２の流路断面積を増大させて、作動液２の蒸気の流路抵抗を低減させることができる。
【００５１】
ここで、上記の下側液流路凹部３０のエッチングにおいては、下側凹部開口部３１の開口面積やレジスト膜４０の厚さにも影響されるが、一般に、塩化第二鉄水溶液による銅のエッチングが拡散律速であるため、反応前の新鮮な塩化第二鉄水溶液を供給された部分が、エッチングされやすい傾向を示す。一方、エッチング反応に消費された塩化第二鉄水溶液は、エッチング能力が劣化する。それゆえ、塩化第二鉄水溶液を用いて高圧でスプレーエッチングする場合には、未反応の新鮮な塩化第二鉄水溶液が、下側液流路凹部３０の下側凹部開口部３１から下側液流路凹部３０の底方向に向かって供給されるため、下側液流路凹部３０の底部や底部に近い内壁はエッチングされやすいことになる。一方、下側液流路凹部３０の下側凹部開口部３１の近傍では、反応済みのエッチング能力が劣化した塩化第二鉄水溶液が残留しがちなため、下側液流路凹部３０の下側凹部開口部３１の近傍の内壁はエッチングされ難いことになる。このようにして、圧力を高めてスプレーエッチングすることにより、本実施の形態による下側液流路凹部３０を得ることができる。
【００５２】
その後、図１２に示すように、レジスト膜４０が除去される。このようにして、図８に示すように、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３、下側周縁壁１４および下側液流路凹部３０が形成された下側金属シート１０が得られる。このように、一度のハーフエッチング工程によって、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３、下側周縁壁１４および下側液流路凹部３０を形成することにより、ハーフエッチング工程の回数を削減することができ、ベーパーチャンバ１の製造コストの低減を図ることができる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１のハーフエッチング工程として、下側蒸気流路凹部１２、下側流路壁部１３および下側周縁壁１４を形成し、その後の第２のハーフエッチング工程として、下側流路壁部１３の上面１３ａに、下側液流路凹部３０を形成するようにしてもよい。この場合には、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０と、下側液流路凹部３０の深さｈ１とを容易に異ならせることができる。
【００５３】
一方、下側金属シート１０と同様にして、上側金属シート２０が下面２０ａからハーフエッチングされて、上側蒸気流路凹部２１、上側流路壁部２２および上側周縁壁２３が形成される。このようにして、上述した上側金属シート２０が得られる。
【００５４】
次に、図１３に示すように、下側蒸気流路凹部１２を有する下側金属シート１０と、上側蒸気流路凹部２１を有する上側金属シート２０とが仮止めされる。この場合、まず、下側金属シート１０の下側アライメント孔１５（図１および図３参照）と上側金属シート２０の上側アライメント孔２４（図１および図４参照）とを利用して、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが位置決めされる。続いて、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが固定される。固定の方法としては、特に限られることはないが、例えば、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに対して抵抗溶接を行うことによって下側金属シート１０と上側金属シート２０とを固定してもよい。この場合、図１３に示すように、電極棒４３を用いてスポット的に抵抗溶接を行うことが好適である。抵抗溶接の代わりにレーザ溶接を行ってもよい。あるいは、超音波を照射して下側金属シート１０と上側金属シート２０とを超音波接合して固定してもよい。さらには、接着剤を用いてもよいが、有機成分を有しないか、若しくは有機成分が少ない接着剤を用いることが好適である。このようにして、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、位置決めされた状態で固定される。
【００５５】
仮止めの後、図１４に示すように、下側金属シート１０と上側金属シート２０とが、拡散接合によって恒久的に接合される。拡散接合とは、接合する下側金属シート１０と上側金属シート２０とを密着させ、真空や不活性ガス中などの制御された雰囲気中で、各金属シート１０、２０を密着させる方向に加圧するとともに加熱して、接合面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。拡散接合は、下側金属シート１０および上側金属シート２０の材料を融点に近い温度まで加熱するが、融点よりは低いため、各金属シート１０、２０が溶融して変形することを回避できる。より具体的には、下側金属シート１０の下側周縁壁１４の上面１４ａと上側金属シート２０の上側周縁壁２３の下面２３ａとが、接合面となって拡散接合される。このことにより、下側周縁壁１４と上側周縁壁２３とによって、下側金属シート１０と上側金属シート２０との間に密封空間３が形成される。また、下側注入流路凹部１７（図１および図３参照）と上側注入流路凹部２６（図１および図４参照）とによって、密封空間３に連通する作動液２の注入流路が形成される。さらに、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａと、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａとが、接合面となって拡散接合され、ベーパーチャンバ１の機械的強度が向上する。下側流路壁部１３の上面１３ａに形成された下側液流路凹部３０は、液状の作動液２の流路として残存する。
【００５６】
恒久的な接合の後、図１５に示すように、注入部４（図１参照）から密封空間３に作動液２が注入される。この際、まず、密封空間３が真空引きされて減圧され、その後に、作動液２が密封空間３に注入される。注入時、作動液２は、下側注入流路凹部１７と上側注入流路凹部２６とにより形成された注入流路を通過する。
【００５７】
作動液２の注入の後、上述した注入流路が封止される。例えば、注入部４にレーザを照射し、注入部４を部分的に溶融させて注入流路を封止することが好適である。このことにより、密封空間３と外気との連通が遮断され、作動液２が密封空間３に封入される。このようにして、密封空間３内の作動液２が外部に漏洩することが防止される。
【００５８】
以上のようにして、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が得られる。
【００５９】
次に、ベーパーチャンバ１の作動方法、すなわち、デバイスＤの冷却方法について説明する。
【００６０】
上述のようにして得られたベーパーチャンバ１は、モバイル端末等のハウジング内に設置されるとともに、下側金属シート１０の下面１０ｂに、被冷却対象物であるＣＰＵ等のデバイスＤが取り付けられる。密封空間３内に注入された作動液２の量は少ないため、密封空間３内の液状の作動液２は、その表面張力によって、密封空間３の壁面、すなわち、下側蒸気流路凹部１２の壁面、上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着する。
【００６１】
この状態でデバイスＤが発熱すると、下側蒸気流路凹部１２のうち蒸発部１１に存在する作動液２が、デバイスＤから熱を受ける。受けた熱は潜熱として吸収されて作動液２が蒸発（気化）し、作動液２の蒸気が生成される。生成された蒸気の多くは、密封空間３を構成する下側蒸気流路凹部１２内および上側蒸気流路凹部２１内に拡散する（図３の実線矢印および図４の実線矢印参照）。上側蒸気流路凹部２１内および下側蒸気流路凹部１２内の蒸気は、蒸発部１１から離れ、蒸気の多くは、比較的温度の低い周縁部に輸送される。周縁部に拡散した蒸気は、周縁部において放熱して冷却される。周縁部において下側金属シート１０および上側金属シート２０が蒸気から受けた熱は、ハウジング部材Ｈ（図２参照）を介して外気に伝達される。
【００６２】
蒸気は、周縁部に放熱することにより、蒸発部１１において吸収した潜熱を失って凝縮する。液状になった作動液２の多くは、下側蒸気流路凹部１２の壁面または上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着して、下側液流路凹部３０に達する。ここで、蒸発部１１では作動液２が蒸発し続けているため、下側液流路凹部３０のうち蒸発部１１以外の部分における作動液２は、蒸発部１１に向かって毛細管作用により輸送される（図３の破線矢印参照）。このことにより、下側蒸気流路凹部１２の壁面および上側蒸気流路凹部２１の壁面に付着した液状の作動液２は、下側液流路凹部３０が下側蒸気流路凹部１２または上側蒸気流路凹部２１に向けて開放されている下側液流路凹部３０の長手方向の両端部に向かって移動し、当該両端部から下側液流路凹部３０内に入り込む。このことにより、下側液流路凹部３０に、液状の作動液２が充填され、充填された作動液２は、下側液流路凹部３０の毛細管作用により、蒸発部１１に向かう推進力を得て、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。
【００６３】
本実施の形態では、下側液流路凹部３０の下側大幅部３２の幅ｗ２が、下側凹部開口部３１の幅ｗ１よりも大きくなっている。すなわち、図６に示すように、下側液流路凹部３０が、下側凹部開口部３１から底側に向かって膨らむように形成されているため、下側液流路凹部３０の横断面において、下側液流路凹部３０の輪郭線の長さを、長くすることができる。例えば、図１８に示すような順テーパ状の液流路凹部５０よりも、本実施の形態による下側液流路凹部３０の方が、長い輪郭線を有することができる。この場合、下側液流路凹部３０の壁面の面積を増大させることができ、下側液流路凹部３０の壁面と液状の作動液２とが接触する面積を増大させることができる。このため、下側液流路凹部３０を通過する液状の作動液２が受ける毛細管作用を増大させることができ、作動液２を蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができる。
【００６４】
また、上述したように、下側液流路凹部３０が、下側凹部開口部３１から底側に向かって膨らむように形成されているため、下側液流路凹部３０の横断面形状を、真円形状に近づけることができる。例えば、図１８に示すような順テーパ状の液流路凹部５０よりも、本実施の形態による下側液流路凹部３０の方が、真円形状に近い横断面形状を有することができる。この場合、下側液流路凹部３０を通過する液状の作動液２が受ける流路抵抗を低減することができ、作動液２を蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができる。
【００６５】
蒸発部１１に達した作動液２は、デバイスＤから再び熱を受けて蒸発する。このようにして、作動液２が、相変化、すなわち蒸発と凝縮とを繰り返しながらベーパーチャンバ１内を還流してデバイスＤの熱を移動させて放出する。この結果、デバイスＤが冷却される。
【００６６】
このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに、作動液２が通過する下側液流路凹部３０が設けられ、下側液流路凹部３０の横断面において、下側液流路凹部３０の下側大幅部３２の幅ｗ２が、下側凹部開口部３１の幅ｗ１よりも大きくなっている。このことにより、下側液流路凹部３０の横断面において、下側液流路凹部３０の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。また、下側液流路凹部３０の横断面形状を、真円形状に近づけることができ、流路抵抗を低減することができる。このため、下側液流路凹部３０において、液状の作動液２の流路抵抗を小さくしつつ毛細管作用を高めることができる。この結果、液状の作動液２を蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができ、デバイスＤの熱の移動を促進して、熱輸送効率を向上させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、下側液流路凹部３０の横断面が、円弧状に形成されている。このことにより、下側液流路凹部３０の横断面形状を、真円形状により一層近づけることができ、流路抵抗をより一層低減することができる。
【００６８】
なお、上述した第１の実施の形態においては、上側金属シート２０が、上側蒸気流路凹部２１を有している例について説明したが、このことに限られることはなく、上側金属シート２０は、全体的に平板状に形成されて、上側蒸気流路凹部２１を有していなくてもよい。この場合には、ベーパーチャンバ１の機械的強度を向上させることができる。
【００６９】
なお、上述した第１の実施の形態によるベーパーチャンバ１は、種々の変形をすることができる。
【００７０】
（変形例１）
上述した本実施の形態においては、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａに、液流路凹部が設けられていない例について説明した。しかしながら、このことに限られることはない。例えば、図１６に示すように、各上側流路壁部２２の下面２２ａに、液状の作動液２が通る上側液流路凹部３５（第２液流路凹部）が設けられていてもよい。図１６においては、上側液流路凹部３５は、下側液流路凹部３０と同様の形状を有している例が示されている。すなわち、上側液流路凹部３５は、上側蒸気流路凹部２１に連通するとともに、上側流路壁部２２の幅よりも小さい幅を有している。上側液流路凹部３５が、上側凹部開口部３６（第２凹部開口部）と、上側凹部開口部３６よりも上側液流路凹部３５の底側（図１６における上側）に配置された上側大幅部３７（第２大幅部）と、を有している。上側液流路凹部３５の横断面において、上側大幅部３７の幅ｗ４は、上側凹部開口部３６の幅ｗ３よりも大きくなっている。
【００７１】
とりわけ、図１６に示す変形例１では、下側液流路凹部３０と、上側液流路凹部３５とが、互いに対向している。すなわち、互いに対向する２つの液流路凹部３０、３５が、互いに連通し、１つの流路を形成している。この場合、当該流路の横断面の面積が増大するため、蒸発部１１に向かう液状の作動液２の流路抵抗を低減することができる。また、下側液流路凹部３０と、上側液流路凹部３５とが互いに対向する場合には、これら２つの液流路凹部３０、３５によって画定される流路断面形状を、真円形状により一層近づけることができ、流路抵抗をより一層低減することができる。なお、流路断面形状を真円形状に近づけるために、図１６に示す変形例では、下側液流路凹部３０の下側凹部開口部３１と、上側液流路凹部３５の上側凹部開口部３６とが、同一の幅になっており、両方の凹部開口部３１、３６が重なるように下側液流路凹部３０および上側液流路凹部３５が配置されている。
【００７２】
なお、下側液流路凹部３０と上側液流路凹部３５とは、図１６における左右方向にずれて配置されて、互いに連通していなくてもよい。この場合においても、上側液流路凹部３５を液状の作動液２が通過することができるため、ベーパーチャンバ１全体として、蒸発部１１に向かう液状の作動液２の総流路断面積を増大させることができ、蒸発部１１に向かう液状の作動液２の流路抵抗を低減することができる。
【００７３】
（変形例２）
また、図１７に示すように、上側流路壁部２２の下面２２ａには、下側液流路凹部３０や図１６に示す上側液流路凹部３５とは異なる横断面形状を有する上側液流路凹部５５が設けられていてもよい。例えば、図１７に示すように、上側液流路凹部５５は、上側凹部開口部５６を有しているが、図６や図１６に示す大幅部３２、３７に相当する部分は有しておらず、上側液流路凹部５５の横断面において、上側液流路凹部５５の幅が、上側凹部開口部５６から上側液流路凹部５５の底側（図１７における上側）に向かって徐々に小さくなっていてもよい。この場合、上側液流路凹部５５の幅は、上側凹部開口部５６において最大になり、上側液流路凹部５５の横断面が、順テーパ状に形成される。この場合、２つの液流路凹部３０、５５によって画定される流路断面形状を、真円形状に近づけることができ、流路抵抗をより一層低減することができる。とりわけ、図１７に示す変形例２においては、上側液流路凹部５５の横断面は、扁平な円弧状に形成されている。この場合においても、互いに対向する２つの液流路凹部３０、５３によって画定される流路断面形状を、真円形状により一層近づけることができ、流路抵抗をより一層低減することができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
次に、図１８乃至図２３を用いて、本発明の第２の実施の形態におけるベーパーチャンバおよびベーパーチャンバ用金属シートについて説明する。
【００７５】
図１８乃至図２３に示す第２の実施の形態においては、下側金属シートの上面に設けられた液流路凹部と上側金属シートの下面に設けられた液流路凹部が互いに対向し、上面に設けられた液流路凹部に下面の一部が露出している、または下面に設けられた液流路凹部に上面の一部が露出している、点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図１７に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１８乃至図２３において、図１乃至図１７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施の形態では、図１８に示すように、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに、液状の作動液２が通過する下側液流路凹部５０（第１液流路凹部）が設けられている。一方、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａにも、液状の作動液２が通過する上側液流路凹部５５（第２液流路凹部）が設けられている。各液流路凹部５０、５５は、密封空間３の一部を構成しているが、図６で示した下側液流路凹部３０や、図１６で示した上側液流路凹部３５とは異なる横断面形状を有している。
【００７７】
すなわち、図１８に示す形態では、下側液流路凹部５０は、下側凹部開口部５１（第１凹部開口部）を有しているが、図６に示す下側大幅部３２に相当する部分は有していない。下側液流路凹部５０の横断面において、下側液流路凹部５０の幅が、下側凹部開口部５１から下側液流路凹部５０の底側（図１８における下側）に向かって徐々に小さくなっている。この場合、下側液流路凹部５０の幅は、下側凹部開口部５１において最大になり、下側液流路凹部５０の横断面が、順テーパ状に形成され、円弧状に形成されている。ここでは、下側液流路凹部５０の横断面が、半円状に形成されている例が示されている。
【００７８】
図１８においては、上側液流路凹部５５は、下側液流路凹部５０と同様の形状を有している例が示されている。すなわち、上側液流路凹部５５は、上側凹部開口部５６（第２凹部開口部）を有しているが、図１６に示す上側大幅部３７に相当する部分は有していない。上側液流路凹部５５の横断面において、上側液流路凹部５５の幅が、上側凹部開口部５６から上側液流路凹部５５の底側（図１８における上側）に向かって徐々に小さくなっている。この場合、上側液流路凹部５５の幅は、上側凹部開口部５６において最大になり、上側液流路凹部５５の横断面が、順テーパ状に形成され、円弧状に形成されている。ここでは、上側液流路凹部５５の横断面が、半円状に形成されている例が示されている。下側液流路凹部５０の下側凹部開口部５１と、上側液流路凹部５５の凹部開口部５２とは、同一の幅になっている。
【００７９】
下側流路壁部１３の上面１３ａに設けられた下側液流路凹部５０と、上側流路壁部２２の下面２２ａに設けられた上側液流路凹部５５は、互いに対向している。すなわち、互いに対向する２つの液流路凹部５０、５５が、互いに連通し、１つの流路を形成している。この場合、当該流路の横断面の面積が増大するため、蒸発部１１に向かう液状の作動液２の流路抵抗を低減することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、下側液流路凹部５０に、上側流路壁部２２の下面２２ａの一部が露出している。また、上側液流路凹部５５に、下側流路壁部１３の上面１３ａの一部が露出している。言い換えると、下側液流路凹部５０と上側液流路凹部５５とが、図１８における左右方向にずれている。この場合、横断面において、２つの液流路凹部５０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができる。このことにより、液流路凹部５０、５５を通過する液状の作動液２が受ける毛細管作用を増大させることができる。
【００８１】
このように本実施の形態によれば、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに設けられた下側液流路凹部５０と、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａに設けられた上側液流路凹部５５とが、互いに対向し、下側液流路凹部５０に、下面２２ａの一部が露出している。このことにより、横断面において、２つの液流路凹部５０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。また、当該流路の断面積を、増大させることができ、流路抵抗を低減することができる。このため、液流路凹部５０、５５において、液状の作動液２の流路抵抗を小さくしつつ毛細管作用を高めることができる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、上側液流路凹部５５に、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａの一部が露出している。このことにより、横断面において、２つの液流路凹部５０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さをより一層長くすることができ、毛細管作用をより一層増大させることができる。
【００８３】
なお、上述した第２の実施の形態によるベーパーチャンバ１は、種々の変形をすることができる。
【００８４】
（変形例３）
また、上述した本実施の形態においては、互いに対向する２つの液流路凹部５０、５５が、順テーパ状に形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、互いに対向する２つの液流路凹部５０、５５のうちの少なくとも一方は、逆テーパ状に形成されていてもよい。例えば、図１９に示すように、下側液流路凹部５０の横断面形状が、図６に示す逆テーパ状の下側液流路凹部３０の横断面形状に置き換わり、上側液流路凹部５５の横断面形状が、図１６に示す逆テーパ状の上側液流路凹部３５の横断面形状に置き換わっていてもよい。図１９においては、下側流路壁部１３の上面１３ａに設けられた第１液流路凹部を符号３０で示し、上側流路壁部２２の下面２２ａに設けられた第２液流路凹部を符号３５で示す。図１９に示す変形例３では、横断面において、２つの液流路凹部３０、３５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さをより一層長くすることができ、毛細管作用をより一層増大させることができる。
【００８５】
（変形例４）
上述した変形例３においては、上側液流路凹部３５は、図２０に示すような、上側液流路凹部５５として、順テーパ状であって扁平な円弧状に形成されていてもよい。この場合においても、横断面において、２つの液流路凹部３０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。
【００８６】
（変形例５）
上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０の下側流路壁部１３の上面１３ａに設けられた下側液流路凹部５０に、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａの一部が露出するとともに、当該下面２２ａに設けられた上側液流路凹部５５に、当該上面１３ａの一部が露出している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、図示しないが、上側液流路凹部５５に上面１３ａが露出していなくてもよく、あるいは、図２１に示すように、下側液流路凹部５０に下面２２ａが露出していなくてもよい。図２１に示す変形例５では、下側液流路凹部５０の下側凹部開口部５１の幅は、上側液流路凹部５５の上側凹部開口部５６の幅よりも小さくなっている。横断面において半円状に形成された下側液流路凹部５０の半径が、半円状に形成された上側液流路凹部５５の半径よりも小さくなっている。そして、下側液流路凹部５０と、上側液流路凹部５５とは、同心状に（平面視で各々の中心が重なるように）配置されている。このことにより、上面１３ａのうち下側液流路凹部５０の両側の部分が、上側液流路凹部５５に露出している。この場合においても、横断面において、２つの液流路凹部５０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。
【００８７】
（変形例６）
また、上述した変形例５においては、互いに対向する２つの液流路凹部５０、５５が、順テーパ状に形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、互いに対向する２つの液流路凹部５０、５５のうちの少なくとも一方は、逆テーパ状に形成されていてもよい。例えば、図２２に示すように、下側液流路凹部５０の横断面形状が、図６に示す逆テーパ状の下側液流路凹部３０の横断面形状に置き換わり、上側液流路凹部５５の横断面形状が、図１６に示す逆テーパ状の上側液流路凹部３５の横断面形状に置き換わっていてもよい。図２２においては、下側流路壁部１３の上面１３ａに設けられた第１液流路凹部を符号３０で示し、上側流路壁部２２の下面２２ａに設けられた第２液流路凹部を符号３５で示す。図２２に示す変形例６では、そして、下側液流路凹部３０の下側凹部開口部３１の幅が、上側液流路凹部３５の上側凹部開口部３６の幅よりも小さくなっている。このことにより、上面１３ａのうち下側液流路凹部３０の両側の部分が、上側液流路凹部３５に露出している。このため、横断面において、２つの液流路凹部３０、３５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。
【００８８】
（変形例７）
上述した変形例５においては、上側液流路凹部３５は、図２３に示すような、上側液流路凹部５５として、順テーパ状であって扁平な円弧状に形成されていてもよい。この場合においても、横断面において、２つの液流路凹部３０、５５によって形成される１つの流路の輪郭線の長さを長くすることができ、毛細管作用を増大させることができる。
【００８９】
本発明は上記実施の形態および変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上記各実施の形態および変形例では、下側金属シート１０の構成と、上側金属シート２０の構成とを入れ替えてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１      ベーパーチャンバ
２      作動液
３      密封空間
１０    下側金属シート
１１    蒸発部
１２    下側蒸気流路凹部
１２ａ  底面
１３    下側流路壁部
１３ａ  上面
２０    上側金属シート
２１    上側蒸気流路凹部
２１ａ  天井面
２２    上側流路壁部
２２ａ  下面
３０    下側液流路凹部
３１    下側凹部開口部
３２    下側大幅部
３５    上側液流路凹部
３６    上側凹部開口部
３７    上側大幅部
５０    下側液流路凹部
５５    上側液流路凹部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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