(57)【要約】【課題】製造の手間、製造時間及びコストを削減することができる熱輸送デバイス及びその製造方法を提供すること。【解決手段】平らなベース板に、プレス成形により複数の突起が形成される。複数の突起が形成されたベース板を所定の形状、例えば長方形にカットすることで上板２が形成される。毛細管部材８に向けて各突起が突出する向きで上板２が毛細管部材８に対面するように配置され、また、上板２に積層されるように、フレーム４及び下板６が順に配置される。そして、毛細管部材８がフレーム４内に配置されるように、上板２、フレーム４及び下板６が接合される。例えば、フレーム４の表面及び裏面にそれぞれ設けられた接合面４ｂ及び４ｃに、上板２及び下板６がそれぞれ接合される。【選択図】図３
2011017463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形によりベース板に複数の突起を形成し、
前記複数の突起が形成された前記ベース板を所定の形状に切断することで、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する、前記複数の突起のうち所定数の突起を含む第１の板材を形成し、
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、かつ、前記ハウジングの側壁を構成するフレーム部材内に前記毛細管部材が配置されるように、前記第１の板材と、前記フレーム部材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とを接合することで、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングを形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱輸送デバイスの製造方法であって、
前記ハウジングの形成工程は、前記毛細管部材が複数の突起に押されるように、前記第１の板材と前記フレーム部材と前記第２の板材とを接合する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の熱輸送デバイスの製造方法であって、
前記複数の突起の形成工程では、前記複数の突起が所定のピッチで形成されることにより、前記ベース板の領域が、前記突起が形成される領域と、平坦部が残されてできた領域とに分かれ、
前記第１の板材の形成工程は、前記第１の板材の周縁部が前記平坦部となるように、前記ベース板を切断する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の熱輸送デバイスの製造方法であって、
前記複数の突起の形成工程は、１次元内で並ぶ所定数の前記突起を含む１ラインの単位で前記突起を形成するためのライン金型を用いて、前記複数の突起を形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の熱輸送デバイスの製造方法であって、
前記複数の突起の形成工程は、２次元内で並ぶ所定数の前記突起を含む１ブロックの単位で前記突起を形成するためのブロック金型を用いて、前記複数の突起を形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の熱輸送デバイスの製造方法であって、
前記複数の突起の形成工程は、前記突起を１つ単位で形成するための活字状金型を用いて、前記複数の突起を形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項７】
プレス成形によりベース板に複数の突起を形成し、
前記複数の突起が形成された前記ベース板を所定の形状に切断することで、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する、前記複数の突起のうち所定数の突起を含む第１の板材を形成し、
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、前記第１の板材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とを接合することで、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングを形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項８】
熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する第１の板材に、プレス成形により複数の突起を形成し、
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、かつ、前記ハウジングの側壁を構成するフレーム部材内に前記毛細管部材が配置されるように、前記第１の板材と、前記フレーム部材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とを接合することで、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングを形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項９】
熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する第１の板材に、プレス成形により複数の突起を形成し、
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、前記第１の板材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とを接合することで、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングを形成する
熱輸送デバイスの製造方法。
【請求項１０】
相変化により熱を輸送する作動流体と、
前記作動流体に毛細管力を作用させる毛細管部材と、
前記毛細管部材に向けて突出するようにプレス成形により形成された複数の突起を有し、前記作動流体及び前記毛細管部材を収容するハウジングと
を具備する熱輸送デバイス。
【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及びそ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。平面型ヒートパイプは、近年の薄型ＴＶに搭載されたＣＰＵの冷却デバイスとしても用いられる。このような平面型のヒートパイプでは、作動流体の気相の変化を利用して熱源を冷却するため、平面型ヒートパイプ内部には、作動流体が封入される。
【０００３】
例えば特許文献１には、ヒートパイプの動作原理を用いたヒートスプレッダーが開示されている。このヒートスプレッダーは、金属メッシュによって形成される毛細管構造体と、金属ハウジングの内側に接合された複数の柱状の補強部材とを備えている（例えば、特許文献１参照の図３参照。）。補強部材は、ヒートスプレッダーが熱吸収のとき、作動流体が蒸発することによりハウジング内部からの圧力増加により、ハウジングが変形することを防止する機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４０４３５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に開示されたヒートスプレッダーの製造には、複数の柱状部材を必要とし、また、この複数の柱状部材を金属メッシュに形成された各開口部にはめ込む必要があり、手間及び製造時間がかかり、またコストもかかる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造の手間、製造時間及びコストを削減することができる熱輸送デバイス及びそ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の製造方法は、プレス成形によりベース板に複数の突起を形成することを含む。  
前記複数の突起が形成された前記ベース板が所定の形状に切断される。これにより、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する、前記複数の突起のうち所定数の突起を含む第１の板材が形成される。  
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、かつ、前記ハウジングの側壁を構成するフレーム部材内に前記毛細管部材が配置されるように、前記第１の板材と、前記フレーム部材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とが接合される。これにより、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングが形成される。
【０００８】
プレス成形により複数の突起がベース板に形成され、そのベース板からそれら突起を含む第１の板材が切断されて形成されるので、従来に比べ熱輸送デバイスの製造の手間、製造時間及びコストを削減することができる。そして、毛細管部材に向けて複数の突起が突出するように第１の板材と毛細管部材とが配置され、第１の板材、フレーム部材及び第２の板材が接合されることで、複数の突起がリブの機能を果たすハウジングを形成することができる。
【０００９】
また、ベース板から所望の形状に第１の板材が切断されることにより、ユーザの要望に応じたさまざまな形状のハウジングを有する熱輸送デバイスを、短時間でコストをかけることなく製造することができる。
【００１０】
ベース板に形成される突起の総数と、第１の板材の形成後に第１の板材に残る突起の数とが同じであってもよい。
【００１１】
前記ハウジングの形成工程は、前記毛細管部材が複数の突起に押されるように、前記第１の板材と前記フレーム部材と前記第２の板材とを接合してもよい。
【００１２】
これにより、ハウジング内の複数の突起のリブの機能が十分に発揮される。
【００１３】
前記複数の突起の形成工程では、前記複数の突起が所定のピッチで形成されることにより、前記ベース板の領域が、前記突起が形成される領域と、平坦部が残されてできた領域とに分かれていてもよい。この場合、前記第１の板材の形成工程は、前記第１の板材の周縁部が前記平坦部となるように、前記ベース板を切断してもよい。
【００１４】
これにより、第１の板材とフレーム部材とが接合される際、平坦部をその接合面とすることができる。
【００１５】
前記複数の突起の形成工程は、１次元内で並ぶ所定数の前記突起を含む１ラインの単位で前記突起を形成するためのライン金型を用いて、前記複数の突起を形成してもよい。  
【００１６】
あるいは、前記複数の突起の形成工程は、２次元内で並ぶ所定数の前記突起を含む１ブロックの単位で前記突起を形成するためのブロック金型を用いて、前記複数の突起を形成してもよい。
【００１７】
あるいは、前記複数の突起の形成工程は、前記突起を１つ単位で形成するための金型を用いて、前記複数の突起を形成してもよい。このような、１つの突起単位でさまざまな第１の板材の形状を形成することができる。
【００１８】
本発明の他の形態に係る、熱輸送デバイスの製造方法は、プレス成形によりベース板に複数の突起を形成することを含む。  
前記複数の突起が形成された前記ベース板が所定の形状に切断される。これにより、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する、前記複数の突起のうち所定数の突起を含む第１の板材が形成される。  
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、前記第１の板材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とが接合される。これにより、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングが形成される。
【００１９】
本発明では、例えば第１及び第２の板材のうち少なくとも一方が、ハウジングの内部空間を構成するための凹部を有しており、これら凹部を有する第１及び第２の板材がハウジングを形成するために接合されてもよい。
【００２０】
本発明の他の形態に係る、熱輸送デバイスの製造方法は、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する第１の板材に、プレス成形により複数の突起を形成することを含む。  
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、かつ、前記ハウジングの側壁を構成するフレーム部材内に前記毛細管部材が配置されるように、前記第１の板材と、前記フレーム部材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とが接合される。これにより、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングが形成される。
【００２１】
このように、予め所望の形状に形成された第１の板材に複数の突起が形成されてもよい。下記の発明の形態もこれと同様である。
【００２２】
本発明の他の形態に係る、熱輸送デバイスの製造方法は、熱輸送デバイスのハウジングの第１の部分を構成する第１の板材に、プレス成形により複数の突起を形成することを含む。  
相変化により熱を輸送する作動流体に毛細管力を発生させる毛細管部材に向けて前記複数の突起が突出する向きで前記第１の板材が前記毛細管部材に対面するように、前記第１の板材と、前記ハウジングの前記第１の部分に対向する第２の部分を構成する第２の板材とが接合される。これにより、前記毛細管部材を収容した前記ハウジングが形成される。
【００２３】
上記したように、例えば第１及び第２の板材のうち少なくとも一方が、ハウジングの内部空間を構成するための凹部を有しており、これら凹部を有する第１及び第２の板材がハウジングを形成するために接合されてもよい。
【００２４】
本発明の一形態に係る熱輸送デバイスは、作動流体と、毛細管部材と、ハウジングとを具備する。  
前記作動流体は、相変化により熱を輸送する。  
前記毛細管部材は、前記作動流体に毛細管力を発生させる。  
前記ハウジングは、前記毛細管部材に向けて突出するようにプレス成形により形成された複数の突起を有し、前記作動流体及び前記毛細管部材を収容する。
【００２５】
プレス成形により複数の突起がハウジングに形成されているので、製造時間及びコストを削減し、ハウジングの強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上、本発明によれば、熱輸送デバイスの製造の手間、製造時間及びコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。
【図２】図１に示す熱輸送デバイスの短手方向で切った断面図である。
【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製造方法を示す工程図である。
【図５】ハウジングの上板の製造方法を説明するための図である。
【図６】複数の突起が形成されたベース板（またはベース板の一部）を示す図である。
【図７】突起の最小ピッチを求めるための実験結果を示す表及びグラフである。
【図８】図３に示す上板と異なる形状の上板を形成する方法を説明するための図である。
【図９】ベース板の実質的に全面に一度に全部の突起を形成するための全面金型を示す斜視図である。
【図１０】１ラインの単位で突起を形成するためのライン金型を示す斜視図である。
【図１１】１ブロックの単位で突起を形成するためのブロック金型を示す斜視図である。
【図１２】ブロック金型を用いて上板を形成する場合のベース板の平面図である。
【図１３】突起を１つ単位で形成するための活字状金型を示す斜視図である。
【図１４】活字状金型を用いて上板を形成する場合のベース板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
[熱輸送デバイスの構成]
図１は、本発明の一実施形態に係る熱輸送デバイスを示す斜視図である。図２は、図１に示す熱輸送デバイス１００の短手方向で切った断面図である。図３は、熱輸送デバイス１００の分解斜視図である。
【００３０】
熱輸送デバイス１００は、ハウジング１０と、ハウジング１０内に設けられた毛細管部材８とを含む。ハウジング１０は、上板２、この上板２と対向する部分となる下板６、及び、これら上板２及び下板６に挟まれハウジング１０の側壁を構成するフレーム４を有する。なお、上板２及び下板６という用語は、説明の便宜のための用語であり、熱輸送デバイス１００の上下を定めるものではない。
【００３１】
上板、フレーム及び下板は、それぞれ平面で見て一方向に長い長方形でなる。したがって、ハウジング１０は、例えば一方向に長い直方体の板状である。フレーム４は、貫通穴４ａを有し、貫通穴４ａ内に毛細管部材８が収められる。
【００３２】
ハウジング１０内は、所定の真空度に維持されている。この真空度は、作動流体の種類、熱輸送デバイスの重要な特性の一つである等価熱伝導率、輸送される熱量、ハウジング１０の形状（あるいは大きさや材質）などに基づいて適宜設定される。
【００３３】
ハウジング１０の内部には、相変化により熱を輸送する図示しない作動流体が封入されており、毛細管部材８は、液相の作動流体に毛細管力を発生させる。この毛細管部材８により液相の作動流体が保持される。毛細管部材８は、図３に示すように、典型的には複数の積層されたメッシュ部材８ａで構成されている。本実施形態では、毛細管部材８は、２〜６枚のメッシュ部材８ａを有する。１枚のメッシュ部材８ａの厚みは、典型的には０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍである。複数のメッシュ部材８ａは、単純に積層してあるだけではあるが、例えばろう付け、接着剤を用いた接合、めっき処理等により積層されてもよい。
【００３４】
毛細管部材８は、１つのメッシュ部材８ａで構成されていてもよい。各メッシュ部材８ａの目の粗さは同じであるが、異なっていてもよい。毛細管部材８として、メッシュ部材８ａ以外のものが用いられてもよい。例えば複数のワイヤーが束になったものなどが挙げられる。毛細管部材８としては、作動流体に毛細管力を発生させるものであり、かつ所定の弾性を有しているものであればどのようなものでもよい。
【００３５】
上板２は、複数の突起２１を有する。これらの突起２１は、毛細管部材８が配置される側に向けて突出するように形成されている。また、これらの突起２１は、後述するように、プレス成形により形成されるので、図１及び３に示すように、上板２の表面から見れば突起２１に対応する凹部２２が形成されている。例えばこれらの突起２１は毛細管部材８の表面に接触している。これらの突起２１は、平面内で縦横に並ぶように配置されている。
【００３６】
これらの突起２１は、リブの機能を果たすので、ハウジング１０の強度を高めることができる。ハウジング１０の強度が高められることにより、次のような効果がある。例えばハウジング１０内が真空であることなどの理由によってハウジング１０が変形する、といった問題を解決することができる。
【００３７】
ハウジング１０内で、毛細管部材８と上板２との間の空間は、主に気相の作動流体が移動する気相流路３となる。これに対し、上述したように毛細管部材８では、液体の作動流体が保持され、また毛細管部材８内を移動するので、毛細管部材８は液相流路となる。
【００３８】
ハウジング１０を構成する下板６、フレーム４及び上板２の材料としては、典型的には銅が用いられる。その他に、例えばニッケル、アルミニウム、又はステンレス等が用いられてもよい。下板６及び上板２の厚みは、典型的には０．１ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００３９】
フレーム４の厚みについては、後に説明するように、毛細管部材８の厚みとの関係で適宜設定される。ここで典型的な例として挙げる材料及び数値等は、その材料及び数値等に限られるという意味ではなく、それは以後も同様である。
【００４０】
作動流体としては、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。
【００４１】
[熱輸送デバイスの動作]
以上のように構成された熱輸送デバイス１００の動作について説明する。
【００４２】
図１に示すように、例えば熱輸送デバイス１００のハウジング１０の長手方向における一方の側に図示しない熱源が熱的に接続されているとする。熱源は、上板２及び下板６のうち毛細管部材８が配置される側、つまり下板６側（下板６の表面）に熱的に接続される。「熱的に接続される」とは、熱源がハウジング１０に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性のシート状の部材を介して接続されていることを意味する。熱源は、典型的にはＣＰＵ等のＩＣ（Integrated Circuit）であるが、半導体レーザ、ＬＥＤ等の光源であってもよい。
【００４３】
熱輸送デバイス１００は、熱源が配置された位置において熱源から熱を受け、液相の作動流体が蒸発する。気相になった作動流体は、ハウジング１０の熱源がある側に対して長手方向で反対側までハウジング１０内を移動する。この気相の作動流体は、主に毛細管部材８と上板２との間の空間である気相流路３を移動する。そして作動流体は、ハウジング１０の長手方向で熱源側とは反対側で熱を放出し、凝縮する。ハウジング１０の、熱源がある側とは反対側で凝縮した作動流体は、毛細管部材８の毛細管力によりハウジング１０内を吸熱部へ移動し、熱源からの熱を受けて再び蒸発する。このサイクルが繰り返されることで、熱源が冷却される。
【００４４】
[熱輸送デバイスの製造方法]
次に、以上のように構成された熱輸送デバイス１００の製造方法を説明する。図４は、その製造方法を示す工程図である。
【００４５】
図５は、上述したハウジング１０の上板２の製造方法を説明するための図である。図５（Ａ）に示す平らなベース板２０に、図５（Ｂ）に示すように、プレス成形により複数の突起２１が形成される（ステップ１０１）。プレス成形用の金型については後述する。ベース板２０としては、圧延加工により形成された板がそのまま用いられ、その大きさは、製造される上板２より大きいものであればどのようなものでもよい。本実施形態では、ベース板２０は、例えば１m四方の正方形のものが用いられる。ベース板２０の材料としては、上述したようなハウジング１０の材料が用いられ、典型的には銅である。
【００４６】
図６（Ａ）は、複数の突起２１が形成されたベース板２０（またはベース板２０の一部）を示す平面図であり、図６（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。本実施形態では、突起２１は、縦横に所定のピッチでマトリクス状に形成に形成される。
【００４７】
次に、図５（Ｃ）及び図６（Ａ）に示すように、複数の突起２１が形成されたベース板２０を所定の形状、例えば長方形に切断することで上板２が形成される（ステップ１０２）。図６（Ａ）に示すように、一点鎖線Ｆで示す部分が切断される。上板２の形状は、長方形に限られず、適宜様々な形状に切断が可能である。切断の方法は、典型的にはワイヤー放電加工が挙げられるが、そのほか、レーザ加工、ウォータージェット加工、または、機械的なカッターによる加工（プレス切断加工も含む）等でもよい。
【００４８】
図６（Ａ）は、ベース板２０（またはベース板２０の一部）を示す平面図であり、図６（Ｂ）はその側面図である。本実施形態では、突起２１は、縦横に所定のピッチでマトリクス状に形成に形成される。突起２１のピッチａ、突起２１の直径ｂ、突起２１の高さｃ、フレーム４に対する接合面の幅ｄ等は、後述するような条件で設定される。なお、突起２１の直径ｂについては、突起２１の高さ方向では、１つの突起２１のうちでその径が異なるので、１つの突起２１のうちで、その直径ｂは、平均直径または最大直径としてもよい。
【００４９】
このように、ステップ１０１の工程により、突起２１が形成される領域と、突起２１が形成された後、平坦部として残された領域とに分かれる。そして、ステップ１０２では、例えば斜線で示す領域である平坦部が、フレーム４との接合面（幅ｄ）Ｈとして残るように、つまり、上板２の周縁部がその平坦部となるように、ベース板２０が切断される。
【００５０】
次に、図３に示すように毛細管部材８に向けて各突起２１が突出する向きで上板２が毛細管部材８に対面するように配置され、また、上板２に積層されるように、フレーム４及び下板６が順に配置される。そして、毛細管部材８がフレーム４内に配置されるように、上板２、フレーム４及び下板６が接合される（ステップ１０３）。例えば、フレーム４の表面及び裏面にそれぞれ設けられた接合面４ｂ及び４ｃに、上板２及び下板６がそれぞれ接合される。この接合には、典型的には拡散接合が用いられる。拡散接合時の温度及び圧力（上板２及び下板６でフレーム４を挟み込むときの圧力）は適宜設定される。
【００５１】
このような拡散接合では、例えば毛細管部材８が上板２の各突起２１から力が加わり、各突起２１に毛細管部材８が押しつぶされるようにすることで、毛細管部材８も、各突起２１及び下板６に拡散接合される。このように毛細管部材８が突起２１に押されながら接合されることにより、例えばハウジング１０内が真空状態とされ、上板２が大気圧で押される場合においても、突起２１によるリブの機能を十分に発揮することができる。
【００５２】
また、１回の拡散接合工程によりハウジング１０が形成され、また毛細管部材８もそのハウジング１０の内壁に拡散接合されるので、次のような効果もある。毛細管部材８をハウジング１０の内壁に拡散接合させる工程と、上板２、フレーム４及び下板６を拡散接合させる工程とを、一回の工程で行うことができるので、短時間で接合工程を行うことができる。
【００５３】
その後、下板６に設けられた図示しない注入口から作動流体がハウジング１０内に注入され（ステップ１０４）、その後、注入口が封止される（ステップ１０５）。
【００５４】
このように、本実施形態では、プレス成形により複数の突起２１がベース板２０に形成され、そのベース板２０からそれら突起２１を含む上板２が切断されて形成される。これにより、従来に比べ熱輸送デバイス１００の製造の手間、製造時間及びコストを削減することができる。
【００５５】
ここで、上記した、突起２１のピッチａ、突起２１の直径ｂ、突起２１の高さｃ、フレーム４に対する接合面Ｈの幅ｄ等に求められる条件について説明する。
【００５６】
ピッチａとしては、リブの機能を果たすために、できるだけ狭いことが望まれる一方で、突起２１の形成後に、接合面Ｈの幅ｄを確保するためにできるだけ広いことが望まれる。このピッチａの条件を式で表現すると、以下のようになる。
【００５７】
（最小必要接合幅ｄmin＋突起２１の直径ｂ）＜（ピッチａ）＜（真空状態でハウジング１０の変形量が十分に小さい場合の、突起２１の最小ピッチａmin）・・・（式１）。
【００５８】
この（式１）を実現するには、ｄ、ｂの許容される最小値、及びａminの許容される最大値を求め、その範囲の中にピッチａが入るようにすればよい。突起２１の最小ピッチａminは、ハウジング１０内の圧力（大気圧からの減圧状態（真空状態））と、外部の圧力（大気圧）との差圧にかかわらず、ハウジング１０の変形量が十分に小さいときのピッチである。
【００５９】
接合面Ｈの幅ｄに関しては、０．５mm以上が確保されれば、上板２及びフレーム４を接合可能である。また、同様に突起２１の直径ｂに関しても、０．５mm以上確保されればよい。これらの結果より、最小ピッチａminは、１mmがよい。
【００６０】
突起２１の高さｃに関しては、熱輸送デバイスの重要な性能である等価熱伝導率と熱輸送量で決められる。高さｃを高くすることにより、この２つの特性を改善することが可能であるが、全体の厚みが厚くなり、薄型というメリットが生かせなくなる。そこで、例えば、ｃ=０．２mm以上であればよい。
【００６１】
次に、突起２１の最小ピッチａminについて説明する。図７は、突起２１の最小ピッチａminを求めるための実験結果を示す表及びグラフである。これは、上板２の塑性変形を考慮した非線形解析の実験である。ここで、上板２として、厚み０．２mmの銅板が用いられた。この実験から、ハウジング１０の変形量を十分に小さく維持するには、ピッチａが５mm以下に設定されればよいことが分かる。また、上記最小ピッチａminが１mmであることから、ピッチａの範囲は、典型的にはａ＝１mm〜５mmの範囲で設定される。
【００６２】
以上のａ、ｂ、ｃ、ｄの数値をまとめると以下のようになる。
【００６３】
ａ＝１mm〜５mm
ｂ＝０．５ｍｍ以上
ｃ＝０．２ｍｍ以上
ｄ＝０．５ｍｍ以上
【００６４】
なお、図６（Ａ）では、図を分かりやすくするために、各突起２１のピッチａや直径ｂ等のサイズに対して、一点鎖線Ｆで切断される上板２のサイズが小さく描かれている。しかし、実際には上板２のサイズはピッチａ等に対してもっと大きいものとなる。上板２の１辺のサイズは数ｃｍ〜２０ｃｍである。
【００６５】
[他の実施形態に係る熱輸送デバイスのハウジング（上板）の形成方法]
図８は、上記実施形態の上板２と異なる形状の上板を形成する方法を説明するための図である。
【００６６】
図８（Ａ）に示すように、上記ステップ１０１と同様にプレス成形により複数の突起２１が形成されたベース板２０から、ユーザにより要求される形状である一点鎖線Ｇ’の形状で切断される。この場合、その一点鎖線Ｇ’の形状と、平坦部となる接合面Ｈの外形である実線Ｇの形状とは必ずしも一致しなくてもよい。すなわち、接合面Ｈの外形Ｇは、その一点鎖線Ｇ’に内接し、かつ、接合面Ｈである平坦部が上板１２の周縁部の領域として残るような形状である。
【００６７】
図８（Ｂ）は、この加工方法により形成された上板１２を示す平面図である。この図に示すように、平坦部が接合面Ｈとなるので、外側２つの突起２１ｂ（ハウジング内に配置されることになる突起２１は符号２１ａで示す。）は、ハウジングの外側に配置され、特に所定の機能を果たすものではない。
【００６８】
本実施形態では、例えば、このように製造された熱輸送デバイスが搭載される電子機器が備える熱源及び放熱部の面内の位置関係に応じて、ユーザの要望に応じたさまざまな形状のハウジングを有する熱輸送デバイスを、短時間でコストをかけることなく製造することができる。
【００６９】
[ベース板に複数の突起を形成するためのプレス加工用の金型の実施形態]
次に、ベース板２０に複数の突起２１を形成するためのプレス加工用の金型の実施形態について説明する。
【００７０】
図９は、例えばベース板２０の実質的に全面に一度に全部の突起２１を形成するための全面金型を示す斜視図である。全面金型４０は、ベース板２０に複数の突起２１を形成するための複数の突起４１を備える。この全面金型４０により加工されたベース板２０を多量に製造しておくことにより、上記実施形態で説明したように、必要に応じて上板２、１２を切り取り形成することができる。初期投資として、全面金型４０への投資は必要であるが、長期的には追加の投資費用が不要であるため、上記的に見ればコストを削減することができる。
【００７１】
図１０は、１次元内で並ぶ所定数の突起を含む１ラインの単位で、ベース板２０に突起２１を形成するためのライン金型を示す斜視図である。このライン金型５０では、１ラインに含まれる突起４１の数は、典型的にはベース板２０の１ライン分（１辺分）の数に対応する。
【００７２】
図１１は、２次元内で並ぶ所定数の突起を含む１ブロックの単位で、ベース板２０に突起２１を形成するためのブロック金型を示す斜視図である。図１１に示した例に係るブロック金型６０では、４×４＝１６個の突起２１を一度にベース板２０に形成することができる。この場合、ユーザの要望による任意のハウジングの形状に応じて、突起２１を形成することができる。すなわち、複数のブロック金型６０が用意されることにより、その組み合わせの形状を有する上板を形成することができる。
【００７３】
ブロック金型６０は、４×４＝１６個の突起４１を有するものに限られず、ｎ×ｍ個（ｎ及びｍは互いに異なる自然数）でもよい。このようなブロック金型６０により、例えば図１２に示すようなＬ字形状の上板３２（ハウジング）を形成することができる。
【００７４】
本実施形態では、初期に複数のブロック金型６０を製造する分の投資を行うだけで、それ以上の投資は不要である。また、初期投資としても上記全面金型４０より少ない。
【００７５】
図１３は、突起２１を１つ単位で形成するための活字状金型７０を示す斜視図である。すなわち、本実施形態では活版印刷のようなシステムで、ベース板２０に突起２１を形成することができる。これにより、例えば図１４に示すような形状の上板４２（ハウジング）を形成することもでき、ユーザの要望に応じて任意の形状のハウジングを形成することができる。この場合も、複数の活字状金型７０を製造するための初期投資だけを要し、追加の投資は必要ない。
【００７６】
図１３に示した活字状金型７０のほか、それと実質的に同じ大きさでなり平面を形成するための金型が用意されてもよい。これにより突起２１が形成される部分と、突起２１が形成されない平面な部分とを任意の配置で、上板に形成することができる。
【００７７】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
【００７８】
図２に示したように、複数の突起２１は毛細管部材８に接触していたが、必ずしも接触しなくてもよい。
【００７９】
上記実施形態では、複数の突起２１は、ベース板２０にマトリクス状に配置されるように形成された。しかし、それらの突起２１は、ジグザグ、ランダム、あるいはその他の配列で形成されてもよい。
【００８０】
図１〜３等に示した熱輸送デバイス１００では、ハウジング１０が、上板２、フレーム４及び下板６を有する形態を説明した。しかし、フレーム４は必須要素ではない。すなわち、上板及び下板のうち少なくとも一方が、例えば下板がハウジングの内部空間を構成するための凹部を有しており、それら上板及び下板が接合されることでハウジングが形成されてもよい。
【００８１】
あるいは、そのような凹部が上板（または下板）に形成されていなくてもよく、上板及び下板の周縁部の枠形状に圧力を加え、上板及び下板を変形させながら上板及び下板を接合する形態でもよい。
【００８２】
上記実施形態では、ベース板２０が所定の形状に切断されることにより上板が形成される形態を説明した。しかし、平らな上板が形成された後、その上板にプレス成形により複数の突起が形成されてもよい。この場合も、ハウジングは、図１〜３に示すようにフレーム４を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
２、１２、３２、４２…上板
４…フレーム
６…下板
８…毛細管部材
１０…ハウジング
２０…ベース板
２１（２１ａ、２１ｂ）…突起
４０…全面金型
５０…ライン金型
６０…ブロック金型
７０…活字状金型
１００…熱輸送デバイス
【図１】
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【図２】
2011017463.tif 000004
【図３】
2011017463.tif 000005
【図４】
2011017463.tif 000006
【図５】
2011017463.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011017463.tif 000009
【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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