(57)【要約】      （修正有）【課題】熱輸送効率を向上させることができるペーパチャンバ及びその製造方法を提供する。【解決手段】熱輸送効率の低下を防ぐため、本発明によるベーパーチャンバの液流路部３０は、第１主流溝３１、第２主流溝３２および第３主流溝３３を有し、第１主流溝と第２主流溝との間に、第１連絡溝５１を介して配列された複数の第１凸部４１ａを含む第１凸部列４１が設けられている。第２主流溝と第３主流溝との間に、第２連絡溝５２を介して配列された複数の第２凸部４２ａを含む第２凸部列４２が設けられている。第２主流溝は、第１連絡溝の少なくとも一部が第２凸部に対向する第１交差部Ｐ１と、第２連絡溝の少なくとも一部が第１凸部に対向する第２交差部Ｐ２と、を含んでいる。【選択図】図６
2019158323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液が封入された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た第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１連絡溝の深さは、前記第１主流溝の深さおよび前記第２主流溝の深さよりも深く、
前記第２連絡溝の深さは、前記第２主流溝の深さおよび前記第３主流溝の深さよりも深い、ベーパーチャンバ。
【請求項２】
前記第２主流溝の前記第１交差部の深さおよび前記第２交差部の深さは、前記第２主流溝のうち互いに隣り合う前記第１凸部と前記第２凸部との間の部分の深さよりも深い、請求項１に記載のベーパーチャンバ。
【請求項３】
前記第２主流溝の前記第１交差部の深さおよび前記第２交差部の深さは、前記第１連絡溝の深さおよび前記第２連絡溝の深さよりも深い、請求項２に記載のベーパーチャンバ。
【請求項４】
作動液が封入された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た第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１凸部は、前記第１方向における両端部に設けられた一対の第１凸部端部と、一対の前記第１凸部端部の間に設けられた第１凸部中間部と、を含み、
前記第１凸部中間部の幅は、前記第１凸部端部の幅よりも小さい、ベーパーチャンバ。
【請求項５】
作動液が封入された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た第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバ。
【請求項６】
前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項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た第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１連絡溝および前記第２連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバ。
【請求項８】
前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、請求項７に記載のベーパーチャンバ。
【請求項９】
前記第２主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、互いに隣り合っている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１０】
前記第２主流溝は、複数の前記第１交差部と、複数の前記第２交差部と、を含み、
前記第２主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、交互に配置されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１１】
前記液流路部は、前記第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第４主流溝を更に有し、
前記第４主流溝は、前記第３主流溝に対して前記第２主流溝の側とは反対側に配置され、
前記第３主流溝と前記第４主流溝との間に、第３連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第３凸部を含む第３凸部列が設けられ、
前記第３連絡溝は、前記第３主流溝と前記第４主流溝とを連通し、
前記第３主流溝は、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第３凸部に対向する第１交差部と、前記第３連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第２交差部と、を含んでいる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１２】
前記第３主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、互いに隣り合っている、請求項１１に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１３】
前記第３主流溝は、複数の前記第１交差部と、複数の前記第２交差部と、を含み、
前記第３主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、交互に配置されている、請求項１１または１２に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１４】
前記第２金属シートは、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に当接するとともに前記第２主流溝を覆う平坦状の当接面を有している、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１５】
前記第２主流溝の幅は、前記第１凸部の幅および前記第２凸部の幅よりも大きい、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１６】
前記第１凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のベーパーチャンバ。
【請求項１７】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器。
【請求項１８】
作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む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、
第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記液流路部が設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１連絡溝の深さは、前記第１主流溝の深さおよび前記第２主流溝の深さよりも深く、
前記第２連絡溝の深さは、前記第２主流溝の深さおよび前記第３主流溝の深さよりも深い、ベーパーチャンバ用金属シート。
【請求項１９】
作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む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、
第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記液流路部が設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１凸部は、前記第１方向における両端部に設けられた一対の第１凸部端部と、一対の前記第１凸部端部の間に設けられた第１凸部中間部と、を含み、
前記第１凸部中間部の幅は、前記第１凸部端部の幅よりも小さい、ベーパーチャンバ用金属シート。
【請求項２０】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１連絡溝の深さは、前記第１主流溝の深さおよび前記第２主流溝の深さよりも深く、
前記第２連絡溝の深さは、前記第２主流溝の深さおよび前記第３主流溝の深さよりも深い、ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２１】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きく、
前記第１凸部は、前記第１方向における両端部に設けられた一対の第１凸部端部と、一対の前記第１凸部端部の間に設けられた第１凸部中間部と、を含み、
前記第１凸部中間部の幅は、前記第１凸部端部の幅よりも小さい、ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２２】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法。
【請求項２３】
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含み、
前記第２金属シートは、前記第２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１連絡溝および前記第２連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、ベーパーチャンバの製造方法。
【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、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法に関する。
【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）や発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワー半導体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５参照）。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）としての液流路部が設けられており、液状になった作動液は、この液流路部を通過して蒸発部に向かって輸送され、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、放熱効率を高めている。
【０００４】
ところで、液流路部は、第１方向に延びる溝を複数有している。作動液は、毛細管作用を受けて蒸発部に向かう推進力を得て、溝内を蒸発部に向かって通過するようになっている。また、隣り合う溝同士で作動液を往来させるために、第１方向に直交する第２方向に延びる他の溝が設けられている。このようにして、液流路部においては複数の溝が格子状に形成されており、液流路部内に均等に作動液が行き渡るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−５９６９３号公報
【特許文献２】特開２０１５−８８８８２号公報
【特許文献３】特開２０１６−１７７０２号公報
【特許文献４】特開２０１６−５０６８２号公報
【特許文献５】特開２０１６−２０５６９３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、格子状に複数の溝を形成する場合、外気から受ける圧力によって問題が生じ得る。
【０００７】
すなわち、ベーパーチャンバは、２つの金属シートによって構成されており、上述した溝は、少なくとも一方の金属シートに形成されている。このことにより、金属シートのうち溝が形成された部分では、金属材料の厚みが小さくなっている。液流路部内の空間は減圧されているために、金属シートは、外気から内側に凹む方向の圧力を受ける。このため、金属シートは、溝に沿って内側に凹むおそれがある。とりわけ、上述したようにベーパーチャンバの薄型化を図る場合には、金属シートの厚みが小さくなり、凹みやすくなり得る。
【０００８】
互いに直交する溝同士が交わる交差部において、第２方向に沿う溝に沿って金属シートが凹むと、この凹みが、第１方向に沿う溝を横断するように形成され得る。この場合、第１方向に沿う溝の流路断面積が小さくなり、作動液の流路抵抗が増大し得る。このため、蒸発部への液状の作動液の輸送機能が低下し、蒸発部への作動液の供給量が低減し得る。この場合、蒸発部からの熱の輸送量が低減し、熱輸送効率が低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、液流路部の流路断面積を確保して液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができるベーパーチャンバ、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法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】
【００１０】
本発明は、
作動液が封入された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た第２金属シートと、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に設けられた密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を有する密封空間と、を備え、
前記液流路部は、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ、
を提供する。
【００１１】
なお、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、互いに隣り合っている、
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主流溝は、複数の前記第１交差部と、複数の前記第２交差部と、を含み、
前記第２主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、交互に配置されている、
ようにしてもよい。
【００１３】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記液流路部は、前記第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第４主流溝を更に有し、
前記第４主流溝は、前記第３主流溝に対して前記第２主流溝の側とは反対側に配置され、
前記第３主流溝と前記第４主流溝との間に、第３連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第３凸部を含む第３凸部列が設けられ、
前記第３連絡溝は、前記第３主流溝と前記第４主流溝とを連通し、
前記第３主流溝は、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第３凸部に対向する第１交差部と、前記第３連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第２交差部と、を含んでいる、
ようにしてもよい。
【００１４】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第３主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、互いに隣り合っている、
ようにしてもよい。
【００１５】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第３主流溝は、複数の前記第１交差部と、複数の前記第２交差部と、を含み、
前記第３主流溝の前記第１交差部と前記第２交差部は、交互に配置されている、
ようにしてもよい。
【００１６】
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金属シートの前記第２金属シートの側の面に当接するとともに前記第２主流溝を覆う平坦状の当接面を有している、
ようにしてもよい。
【００１７】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２主流溝の幅は、前記第１凸部の幅および前記第２凸部の幅よりも大きい、
ようにしてもよい。
【００１８】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１連絡溝の幅は、前記第１主流溝の幅および前記第２主流溝の幅よりも大きく、
前記第２連絡溝の幅は、前記第２主流溝の幅および前記第３主流溝の幅よりも大きい、
ようにしてもよい。
【００１９】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１連絡溝の深さは、前記第１主流溝の深さおよび前記第２主流溝の深さよりも深く、
前記第２連絡溝の深さは、前記第２主流溝の深さおよび前記第３主流溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００２０】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２主流溝の前記第１交差部の深さおよび前記第２交差部の深さは、前記第２主流溝のうち互いに隣り合う前記第１凸部と前記第２凸部との間の部分の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００２１】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第２主流溝の前記第１交差部の深さおよび前記第２交差部の深さは、前記第１連絡溝の深さおよび前記第２連絡溝の深さよりも深い、
ようにしてもよい。
【００２２】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１凸部は、前記第１方向における両端部に設けられた一対の第１凸部端部と、一対の前記第１凸部端部の間に設けられた第１凸部中間部と、を含み、
前記第１凸部中間部の幅は、前記第１凸部端部の幅よりも小さい、
ようにしてもよい。
【００２３】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記第１凸部の角部に、丸みを帯びた湾曲部が設けられている、
ようにしてもよい。
【００２４】
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２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝にそれぞれ突出する複数の主流溝凸部を有している、
ようにしてもよい。
【００２５】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記主流溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
【００２６】
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２金属シートの前記第１金属シートの側の面から、前記第１金属シートの前記第１連絡溝および前記第２連絡溝にそれぞれ突出する複数の連絡溝凸部を有している、
ようにしてもよい。
【００２７】
また、上述したベーパーチャンバにおいて、
前記連絡溝凸部の横断面は、湾曲状に形成されている、
ようにしてもよい。
【００２８】
また、本発明は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容されたデバイスと、
前記デバイスに熱的に接触した、上述のベーパーチャンバと、を備えた、電子機器、
を提供する。
【００２９】
また、本発明は、
作動液が封入された、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む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、
前記第１面と、
前記第１面とは反対側に設けられた第２面と、を備え、
前記第１面に、前記液流路部が設けられ、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバ用金属シート、
を提供する。
【００３０】
また、本発明は、
第１金属シートと第２金属シートとの間に設けられた、作動液が封入される密封空間であって、前記作動液の蒸気が通る蒸気流路部と、液状の前記作動液が通る液流路部と、を含む密封空間を有するベーパーチャンバの製造方法であって、
ハーフエッチングにより、前記第１金属シートの前記第２金属シートの側の面に前記液流路部を形成するハーフエッチング工程と、
前記第１金属シートと前記第２金属シートとを接合する接合工程であって、前記第１金属シートと前記第２金属シートとの間に前記密封空間を形成する接合工程と、
前記密封空間に前記作動液を封入する封入工程と、を備え、
前記液流路部は、各々が第１方向に延びて液状の前記作動液が通る第１主流溝、第２主流溝および第３主流溝を有し、
前記第１主流溝、前記第２主流溝および前記第３主流溝は、前記第１方向に直交する第２方向にこの順に配置され、
前記第１主流溝と前記第２主流溝との間に、第１連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第１凸部を含む第１凸部列が設けられ、
前記第２主流溝と前記第３主流溝との間に、第２連絡溝を介して前記第１方向に配列された複数の第２凸部を含む第２凸部列が設けられ、
前記第１連絡溝は、前記第１主流溝と前記第２主流溝とを連通し、
前記第２連絡溝は、前記第２主流溝と前記第３主流溝とを連通し、
前記第２主流溝は、前記第１連絡溝の少なくとも一部が前記第２凸部に対向する第１交差部と、前記第２連絡溝の少なくとも一部が前記第１凸部に対向する第２交差部と、を含んでいる、ベーパーチャンバの製造方法、
を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、液流路部の流路断面積を確保して液状の作動液の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による電子機器を説明する模式斜視図である。
【図２】図２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３】図３は、図２のベーパーチャンバを示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図２の下側金属シートの上面図である。
【図５】図５は、図２の上側金属シートの下面図である。
【図６】図６は、図４の液流路部を示す拡大上面図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの準備工程を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第１ハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態のベーパーチャンバの製造方法において、下側金属シートの第２ハーフエッチング工程を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態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１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態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１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態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１４】図１４は、図６の変形例を示す図である。
【図１５】図１５は、図６に示す液流路凸部の変形例を示す上面図である。
【図１６】図１６は、図６に示す液流路凸部の他の変形例を示す上面図である。
【図１７】図１７は、図６の他の変形例を示す図である。
【図１８】図１８は、図３の他の変形例を示す図である。
【図１９】図１９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、液流路部を示す拡大上面図である。
【図２０】図２０は、図１９のＣ−Ｃ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図２１】図２１は、図１９のＤ−Ｄ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図２２】図２２は、図１９のＥ−Ｅ線断面に、上側金属シートの上側流路壁部を追加して示す断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、主流溝凸部を示す拡大断面図であって、図２０に対応する図である。
【図２４】図２４は、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、連絡溝凸部を示す拡大断面図であって、図２１に対応する図である。
【図２５】図２５は、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバにおいて、連絡溝凸部を示す拡大断面図であって、図２２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１乃至図１８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、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。本実施の形態におけるベーパーチャンバ１は、電子機器Ｅに収容された発熱体としてのデバイスＤを冷却するために、電子機器Ｅに搭載される装置である。デバイスＤの例としては、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）や発光ダイオード（ＬＥＤ）、パワートランジスタ等の発熱を伴う電子デバイス（被冷却装置）が挙げられる。
【００３５】
ここではまず、本実施の形態によるベーパーチャンバ１が搭載される電子機器Ｅについて、タブレット端末を例にとって説明する。図１に示すように、電子機器Ｅ（タブレット端末）は、ハウジングＨと、ハウジングＨ内に収容されたデバイスＤと、ベーパーチャンバ１と、を備えている。図１に示す電子機器Ｅでは、ハウジングＨの前面にタッチパネルディスプレイＴＤが設けられている。ベーパーチャンバ１は、ハウジングＨ内に収容されて、デバイスＤに熱的に接触するように配置される。このことにより、電子機器Ｅの使用時にデバイスＤで発生する熱をベーパーチャンバ１が受けることができる。ベーパーチャンバ１が受けた熱は、後述する作動液２を介してベーパーチャンバ１の外部に放出される。このようにして、デバイスＤは効果的に冷却される。電子機器Ｅがタブレット端末である場合には、デバイスＤは、中央演算処理装置等に相当する。
【００３６】
次に、本実施の形態によるベーパーチャンバ１について説明する。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、上述した電子機器ＥのデバイスＤを効果的に冷却するようになっている。
【００３７】
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。ベーパーチャンバ１の平面形状は任意であるが、図２に示すような矩形状であってもよい。この場合、ベーパーチャンバ１は、平面外輪郭をなす４つの直線状の外縁１ａ、１ｂを有する。このうち２つの外縁１ａが、後述する第１方向Ｘに沿うように形成され、残りの２つの外縁１ｂが、後述する第２方向Ｙに沿うように形成される。ベーパーチャンバ１の平面形状は、例えば、１辺が１ｃｍで他の辺が３ｃｍの長方形であってもよく、１辺が１５ｃｍの正方形であってもよく、ベーパーチャンバ１の平面寸法は任意である。
【００３８】
図２および図３に示すように、ベーパーチャンバ１は、上面１０ａ（第１面）と、上面１０ａとは反対側に設けられた下面１０ｂ（第２面）と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）と、下面２０ａとは反対側に設けられた上面２０ｂと、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。
【００３９】
ベーパーチャンバ１の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。図３では、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。
【００４０】
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。本実施の形態では、密封空間３は、主として作動液２の蒸気が通る蒸気流路部（後述する下側蒸気流路凹部１２および上側蒸気流路凹部２１）と、主として液状の作動液２が通る液流路部３０と、を有している。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。
【００４１】
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２および図３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２参照）、または下方から見た状態に相当している。
【００４２】
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、便宜上、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。
【００４３】
図４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。
【００４４】
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向かって輸送される。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２および図４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によらずに、ベーパーチャンバ１の動作の安定化を図ることができる。
【００４５】
本実施の形態では、図３および図４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が、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（長手方向、図４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いる。この下側流路壁部１３は、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。この上面１３ａは、後述する２つのエッチング工程によってエッチングされない面であり、下側金属シート１０の上面１０ａと同一平面上に形成されている。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の周縁部に向かって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、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであり、互いに隣り合う下側流路壁部１３同士の間隔ｄは、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍである。ここで、幅ｗ０は、下側流路壁部１３の第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙ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４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３参照）は、後述する下側金属シート１０の厚さＴ１よりも１０μｍ以上小さいことが好ましい。この場合、厚さＴ１と高さｈ０との差、すなわち下側蒸気流路凹部１２が形成された部分における下側金属シート１０の金属材料の厚さを１０μｍ以上にすることができる。このため、当該部分の強度を確保し、外気から受ける圧力に対して内側に凹むように変形することを防止できる。このような高さｈ０は、１０μｍ〜３００μｍであってもよい。例えば、ベーパーチャンバ１の厚さＴ０が０．５ｍｍで、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が等しい場合、高さｈ０は、２００μｍとすることができる。
【００４６】
図３および図４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。
【００４７】
本実施の形態では、上側金属シート２０は、後述する液流路部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。
【００４８】
図３および図５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で生成された蒸気を拡散して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向かって輸送される。また、図３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Ｈ（図１参照）の一部を構成するハウジング部材Ｈａ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Ｈａを介して外部によって冷却される。
【００４９】
本実施の形態では、図２、図３および図５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の底面２１ａから下方（底面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がベーパーチャンバ１の第１方向Ｘ（図５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いる。この上側流路壁部２２は、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、上述した下側流路壁部１３の上面１３ａ）に当接するとともに液流路部３０を覆う平坦状の下面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の周縁部に向かって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。ここで、上側蒸気流路凹部２１の底面２１ａは、図３等に示すような下側金属シート１０と上側金属シート２０との上下配置関係では、天井面と言うこともできるが、上側蒸気流路凹部２１の奥側の面に相当するため、本明細書では、底面２１ａと記す。
【００５０】
図３および図５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。
【００５１】
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３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。
【００５２】
また、図２に示すように、ベーパーチャンバ１は、第１方向Ｘ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の第１方向Ｘ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。
【００５３】
次に、下側金属シート１０の液流路部３０について、図３、図４、図６および図７を用いてより詳細に説明する。
【００５４】
図３および図４に示すように、下側金属シート１０の上面１０ａ（より具体的には、各下側流路壁部１３の上面１３ａ）に、液状の作動液２が通る液流路部３０が設けられている。液流路部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。
【００５５】
図６に示すように、液流路部３０は、第１主流溝３１と、第２主流溝３２と、第３主流溝３３と、第４主流溝３４と、を有している。第１〜第４主流溝３１〜３４はそれぞれ、第１方向Ｘに直線状に延びて液状の作動液２が通るようになっており、上述した第２方向Ｙにこの順に配置されている。すなわち、第４主流溝３４は、第３主流溝３３に対して第２主流溝３２の側とは反対側に配置されている。第１〜第４主流溝３１〜３４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に向けて輸送するように構成されている。
【００５６】
第１主流溝３１と第２主流溝３２との間に、第１凸部列４１が設けられている。この第１凸部列４１は、第１方向Ｘに配列された複数の第１凸部４１ａを含んでいる。図６においては、各第１凸部４１ａは、平面視で、第１方向Ｘが長手方向となるように矩形状に形成されている。互いに隣り合う第１凸部４１ａの間には、第１連絡溝５１が介在されている。第１連絡溝５１は、第２方向Ｙに延びるように形成され、第１主流溝３１と第２主流溝３２とを連通しており、第１主流溝３１と第２主流溝３２との間で作動液２が往来可能になっている。第１連絡溝５１は、互いに隣り合う第１凸部４１ａの間の領域であって、第１主流溝３１と第２主流溝３２との間の領域としている。
【００５７】
第２主流溝３２と第３主流溝３３との間に、第２凸部列４２が設けられている。この第２凸部列４２は、第１方向Ｘに配列された複数の第２凸部４２ａを含んでいる。図６においては、各第２凸部４２ａは、平面視で、第１方向Ｘが長手方向となるように矩形状に形成されている。互いに隣り合う第２凸部４２ａの間には、第２連絡溝５２が介在されている。第２連絡溝５２は、第２方向Ｙに延びるように形成され、第２主流溝３２と第３主流溝３３とを連通しており、第２主流溝３２と第３主流溝３３との間で作動液２が往来可能になっている。第２連絡溝５２は、互いに隣り合う第２凸部４２ａの間の領域であって、第２主流溝３２と第３主流溝３３との間の領域としている。
【００５８】
第２主流溝３２は、第１連絡溝５１が連通する第１交差部Ｐ１と、第２連絡溝５２が連通する第２交差部Ｐ２と、を含んでいる。
【００５９】
このうち第１交差部Ｐ１において、第１連絡溝５１の少なくとも一部が第２凸部４２ａに対向している。図６に示すように、第１交差部Ｐ１において、第１連絡溝５１の全体（第１連絡溝５１の幅方向（第１方向Ｘ）における全領域）が第２凸部４２ａに対向している。このことにより、第１交差部Ｐ１の全体にわたって、第２主流溝３２の第１方向Ｘに沿う一対の側壁３５、３６のうち第１連絡溝５１の側とは反対側の側壁３６（第２凸部４２ａの壁）が配置されている。図６に示す形態では、第２方向Ｙで見たときに、第１連絡溝５１は、第２凸部４２ａの第１方向Ｘにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第１交差部Ｐ１において、第２主流溝３２と第１連絡溝５１とがＴ字状に交わっている。第１交差部Ｐ１は、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う主流溝本体部３１ａ〜３４ａの間の領域であるとともに、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う連絡溝５１〜５４と凸部４１ａ〜４４ａとの間の領域としている。言い換えると、主流溝３１〜３４と、連絡溝５１〜５４とが交わる領域（すなわち、重なる領域）としている。ここで、第１主流溝本体部３１ａ〜３４ａは、第１〜第４主流溝３１〜３４の一部を構成しており、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２との間に設けられた部分であって、互いに隣り合う凸部４１ａ〜４４ａの間に位置する部分である。
【００６０】
同様に、第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２の少なくとも一部が第１凸部４１ａに対向している。図６に示すように、第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２の全体（第２連絡溝５２の幅方向（第１方向Ｘ）における全領域）が第１凸部４１ａに対向している。このことにより、第２交差部Ｐ２の全体にわたって、第２主流溝３２の第１方向Ｘに沿う一対の側壁３５、３６のうち第２連絡溝５２の側とは反対側の側壁３５（第１凸部４１ａの壁）が配置されている。図６に示す形態では、第２方向Ｙで見たときに、第２連絡溝５２は、第１凸部４１ａの第１方向Ｘにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第２交差部Ｐ２において、第２主流溝３２と第２連絡溝５２とがＴ字状に交わっている。第２交差部Ｐ２は、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う主流溝本体部３１ａ〜３４ａの間の領域であるとともに、第２方向Ｙにおいて互いに隣り合う連絡溝５１〜５４と凸部４１ａ〜４４ａとの間の領域としている。言い換えると、主流溝３１〜３４と、連絡溝５１〜５４とが交わる領域（すなわち、重なる領域）としている。
【００６１】
上述したように、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１において、第１連絡溝５１は第２凸部４２ａに対向しているとともに、第２主流溝３２の第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２は第１凸部４１ａに対向している。このことにより、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２とは、一直線上に配置されていない。すなわち、第２主流溝３２に一方の側で連通する第１連絡溝５１と、他方の側で連通する第２連絡溝５２とが、一直線上に配置されるようにはなっていない。
【００６２】
本実施の形態においては、第１凸部４１ａと第２凸部４２ａは同一形状を有し、第１凸部４１ａの配列ピッチと第２凸部４２ａの配列ピッチは、同一になっている。そして、この配列ピッチの半分の寸法で、第１凸部４１ａと第２凸部４２ａは、第１方向Ｘに互いにずれて配置されている。
【００６３】
また、本実施の形態では、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、互いに隣り合っている。すなわち、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２との間に、他の交差部（例えば、後述する図１４に示すような第３交差部Ｐ３）が介在されていない。そして、第２主流溝３２は、複数の第１交差部Ｐ１と、複数の第２交差部Ｐ２と、を含んでおり、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、第１方向Ｘに交互に配置されている。すなわち、第２主流溝３２の一対の側壁３５、３６が断続的に形成されており、各側壁３５、３６の分断位置が、第１方向Ｘに互いにずれている。
【００６４】
ところで、第３主流溝３３と第４主流溝３４との間に、第３凸部列４３が設けられている。この第３凸部列４３は、第１凸部列４１と同様に、第１方向Ｘに配列された複数の第３凸部４３ａを含んでいる。互いに隣り合う第３凸部４３ａの間には、第３連絡溝５３が介在されている。第３連絡溝５３は、第２方向Ｙに延びるように形成され、第３主流溝３３と第４主流溝３４とを連通しており、第３主流溝３３と第４主流溝３４との間で作動液２が往来可能になっている。第３連絡溝５３は、互いに隣り合う第３凸部４３ａの間の領域であって、第３主流溝３３と第４主流溝３４との間の領域としている。
【００６５】
第３主流溝３３は、第２連絡溝５２が連通する第１交差部Ｐ１と、第３連絡溝５３が連通する第２交差部Ｐ２と、を含んでいる。このうち第１交差部Ｐ１において、第２連絡溝５２の少なくとも一部が第３凸部４３ａに対向している。図６においては、第１交差部Ｐ１において、第２連絡溝５２の全体（第２連絡溝５２の幅方向（第１方向Ｘ）における全領域）が第３凸部４３ａに対向している。このことにより、第１交差部Ｐ１の全体にわたって、第３主流溝３３の第１方向Ｘに沿う一対の側壁３５、３６のうち第２連絡溝５２の側とは反対側の側壁３６（第３凸部４３ａの壁）が存在している。図６に示す形態では、第２方向Ｙで見たときに、第２連絡溝５２は、第３凸部４３ａの第１方向Ｘにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第１交差部Ｐ１において、第３主流溝３３と第２連絡溝５２とがＴ字状に交わっている。
【００６６】
同様に、第２交差部Ｐ２において、第３連絡溝５３の少なくとも一部が第２凸部４２ａに対向している。図６においては、第２交差部Ｐ２において、第３連絡溝５３の全体（第３連絡溝５３の幅方向（第１方向Ｘ）における全領域）が第２凸部４２ａに対向している。このことにより、第２交差部Ｐ２の全体にわたって、第３主流溝３３の第１方向Ｘに沿う一対の側壁３５、３６のうち第３連絡溝５３の側とは反対側の側壁３５（第２凸部４２ａの壁）が配置されている。図６に示す形態では、第２方向Ｙで見たときに、第３連絡溝５３は、第２凸部４２ａの第１方向Ｘにおける中心に重なるように配置されている。このようにして、第２交差部Ｐ２において、第３主流溝３３と第３連絡溝５３とがＴ字状に交わっている。
【００６７】
すなわち、本実施の形態においては、第１凸部４１ａ、第２凸部４２ａおよび第３凸部４３ａは同一形状を有し、第１凸部４１ａの配列ピッチ、第２凸部４２ａの配列ピッチおよび第３凸部４３ａの配列ピッチは、同一になっている。そして、この配列ピッチの半分の寸法で、第２凸部４２ａと第３凸部４３ａは、第１方向Ｘに互いにずれて配置されている。この結果、第１凸部４１ａと第３凸部４３ａは、第１方向Ｘにおいて同じ位置に配置されており、第２方向Ｙで見たときに、第１凸部４１ａと第３凸部４３ａは重なっている。
【００６８】
本実施の形態では、第２主流溝３２と同様に、第３主流溝３３の第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、互いに隣り合っている。そして、第３主流溝３３は、複数の第１交差部Ｐ１と、複数の第２交差部Ｐ２と、を含んでおり、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、第１方向Ｘに交互に配置されている。すなわち、第３主流溝３３の一対の側壁３５、３６が断続的に形成されており、各側壁３５、３６の分断位置が、第１方向Ｘに互いにずれている。
【００６９】
以上のように第１凸部４１ａ、第２凸部４２ａおよび第３凸部４３ａが配置されているため、本実施の形態では、第１凸部４１ａ、第２凸部４２ａおよび第３凸部４３ａの配置は、千鳥状になっている。この結果、第１連絡溝５１、第２連絡溝５２および第３連絡溝５３も、千鳥状に配置されている。
【００７０】
図６においては、上述した第１〜第４主流溝３１〜３４を１セットとしたときの１セット分の主流溝が示されている。このセットは、複数設けられていてもよく、全体として多数の主流溝３１〜３４が、下側流路壁部１３の上面１３ａに形成されていてもよい。なお、液流路部３０を構成する主流溝は、第１〜第４主流溝３１〜３４を一つのセットとして構成する必要はなく、少なくとも３つの主流溝が形成されていれば、主流溝の個数は、４の倍数に限られることはなく任意である。
【００７１】
この場合、第４主流溝３４の第３主流溝３３の側とは反対側には、上述した第１主流溝３１が設けられており、この第４主流溝３４と第１主流溝３１との間に、第４凸部列４４が設けられている。この第４凸部列４４は、上述した第２凸部列４２と同様に、第１方向Ｘに配列された複数の第４凸部４４ａを含んでいる。第４凸部４４ａと第２凸部４２ａは、第１方向Ｘにおいて同じ位置に配置されており、第２方向Ｙで見たときに、第４凸部４４ａと第２凸部４２ａは重なっている。互いに隣り合う第４凸部４４ａの間には、第４連絡溝５４が介在されている。第４連絡溝５４は、第２方向Ｙに延びるように形成され、第４主流溝３４と第１主流溝３１とを連通しており、第４主流溝３４と第１主流溝３１との間で作動液２が往来可能になっている。第４連絡溝５４は、互いに隣り合う第４凸部４４ａの間の領域であって、第４主流溝３４と第１主流溝３１との間の領域としている。
【００７２】
第４主流溝３４は、第２主流溝３２と同様な第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を有している。ここでは、第１交差部Ｐ１において、第４主流溝３４に第３連絡溝５３が連通し、第２交差部Ｐ２において、第４主流溝３４に第４連絡溝５４が連通している。また、第１主流溝３１は、第３主流溝３３と同様な第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を有している。ここでは、第１交差部Ｐ１において、第１主流溝３１に第４連絡溝５４が連通し、第２交差部Ｐ２において、第１主流溝３１に第１連絡溝５１が連通している。第１主流溝３１および第４主流溝３４における第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２は、第２主流溝３２および第３主流溝３３における第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７３】
各凸部４１ａ〜４４ａは、各液流路部３０の全体にわたって、上述したように矩形状で、千鳥状に配置されていてもよい。
【００７４】
ところで、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１（第２方向Ｙの寸法）は、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの幅ｗ２（第２方向Ｙの寸法）よりも大きいことが好適である。この場合、下側流路壁部１３の上面１３ａに占める第１〜第４主流溝３１〜３４の割合を大きくすることができる。このため、当該上面１３ａにおける主流溝３１〜３４の流路密度を増大させて、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。例えば、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１を、３０μｍ〜２００μｍ、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの幅ｗ２を、２０μｍ〜１８０μｍとしてもよい。
【００７５】
第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１は、上述した下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０よりも小さいことが好適である。この場合、第１〜第４主流溝３１〜３４の毛細管作用を高めることができる。例えば、第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１は、ｈ０の半分程度が好ましく、５μｍ〜１８０μｍとしてもよい。
【００７６】
また、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３（第１方向Ｘの寸法）は、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも小さいことが好適である。この場合、各主流溝３１〜３４において蒸発部１１に向かって液状の作動液２が輸送されている間では、作動液２が連絡溝５１〜５４に流れることを抑制でき、作動液２の輸送機能を向上させることができる。一方、主流溝３１〜３４のいずれかにドライアウトが発生した場合には、隣の主流溝３１〜３４から対応する連絡溝５１〜５４を介して作動液２を移動させることができ、ドライアウトを迅速に解消して、作動液２の輸送機能を確保することができる。すなわち、第１〜第４連絡溝５１〜５４は、隣り合う主流溝３１〜３４同士を連通することができれば、主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも小さくても、その機能を発揮することができる。このような第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３は、例えば２０μｍ〜１８０μｍとしてもよい。
【００７７】
第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３は、その幅ｗ３に応じて、第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１よりも浅くしてもよい。例えば、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３（図示せず）は、第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１を５０μｍとした場合には、４０μｍとしてもよい。
【００７８】
ここで、完成形のベーパーチャンバ１から主流溝３１〜３４の幅、深さおよび連絡溝５１〜５４の幅、深さを確認する方法については、後述する。
【００７９】
第１〜第４主流溝３１〜３４の横断面（第２方向Ｙにおける断面）形状は、特に限られることはなく、例えば矩形状、湾曲状、半円状、Ｖ字状にすることができる。第１〜第４連絡溝５１〜５４の横断面（第１方向Ｘにおける断面）形状も同様である。図７においては、第１〜第４主流溝３１〜３４の横断面が、矩形状に形成されている例が示されている。
【００８０】
ところで、上述した液流路部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は、平坦状に形成されている。このことにより、液流路部３０の各主流溝３１〜３４は、平坦状の下面２２ａで覆われている。この場合、図７に示すように、主流溝３１〜３４の第１方向Ｘに延びる一対の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の２つの角部３７を形成することができ、これら２つの角部３７における毛細管作用を高めることができる。すなわち、主流溝３１〜３４の底面（下側金属シート１０の下面１０ｂの側の面）と、主流溝３１〜３４の一対の側壁３５、３６とによっても、２つの角部３８は形成され得るが、主流溝３１〜３４を後述するようにエッチングによって形成する場合には、底面側の角部３８は、丸みを帯びるように形成される傾向にある。このため、上側流路壁部２２の下面２２ａを、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４を覆うように平坦状に形成することにより、上側流路壁部２２の下面２２ａの側の角部３７において毛細管作用を高めることができる。なお、図７においては、図面を明瞭にするために、第１主流溝３１についてのみ、側壁３５、３６と角部３７、３８とを示し、第２〜第４主流溝３２〜３４については、側壁３５、３６と角部３７、３８とを省略している。
【００８１】
なお、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（無酸素銅）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の放熱効率を高めることができる。あるいは、所望の放熱効率を得ることができれば、これらの金属シート１０および２０には、アルミニウム等の他の金属材料や、ステンレスなどの他の金属合金材料を用いることもできる。
【００８２】
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８乃至図１３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８乃至図１３では、図３の断面図と同様の断面を示している。
【００８３】
まず、図８に示すように、準備工程として、平板状の金属材料シートＭを準備する。
【００８４】
続いて、図９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が形成される。この場合、まず、金属材料シートＭの上面Ｍａに図示しない第１レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、複数の下側流路壁部１３および下側周縁壁１４に対応するパターン状に形成される。続いて、第１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、金属材料シートＭの上面Ｍａのうち第１レジスト膜のレジスト開口（図示せず）に対応する部分がハーフエッチングされて、図９に示すような下側蒸気流路凹部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、図２および図４に示す下側注入流路凹部１７も同時に形成され、また、図４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。第１ハーフエッチング工程の後、第１レジスト膜が除去される。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。
【００８５】
下側蒸気流路凹部１２が形成された後、図１０に示すように、下側流路壁部１３の上面１３ａに液流路部３０が形成される。
【００８６】
この場合、まず、下側流路壁部１３の上面１３ａに、図示しない第２レジスト膜が、フォトリソグラフィー技術によって、液流路部３０の第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａに対応するパターン状に形成される。続いて、第２ハーフエッチング工程として、下側流路壁部１３の上面１３ａがハーフエッチングされる。このことにより、当該上面１３ａのうち第２レジスト膜のレジスト開口（図示せず）に対応する部分がハーフエッチングされて、下側流路壁部１３の上面１３ａに液流路部３０が形成される。すなわち、当該上面１３ａに、各凸部４１ａ〜４４ａが形成される。これらの凸部４１ａ〜４４ａによって、第１〜第４主流溝３１〜３４および第１〜第４連絡溝５１〜５４が画定される。第２ハーフエッチング工程の後、第２レジスト膜が除去される。
【００８７】
このようにして、液流路部３０が形成された下側金属シート１０が得られる。なお、第１ハーフエッチング工程とは別の工程である第２ハーフエッチング工程として、液流路部３０を形成することにより、下側蒸気流路凹部１２の深さｈ０とは異なる深さで主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４を容易に形成することが可能になる。しかしながら、下側蒸気流路凹部１２と、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４は、同一のハーフエッチング工程で形成するようにしてもよい。この場合には、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の製造コストを低減可能になる。
【００８８】
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。
【００８９】
次に、図１１に示すように、仮止め工程として、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２および図４参照）と上側金属シート２０の上側アライメント孔２４（図２および図５参照）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１１に示すように、電極棒４０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。
【００９０】
仮止めの後、図１２に示すように、恒久接合工程として、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２および図４参照）と上側注入流路凹部２６（図２および図５参照）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に形成された液流路部３０は、液状の作動液２の流路として残存する。
【００９１】
恒久的な接合の後、図１３に示すように、封入工程として、注入部４（図２参照）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。例えば、作動液２の封入量は、ベーパーチャンバ１内部の液流路部３０の構成にもよるが、密封空間３の全体積に対して１０％〜３０％としてもよい。
【００９２】
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ようにしてもよい。このことにより、密封空間３と外部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。なお、封止のためには、注入部４をかしめてもよく、またはろう付けしてもよい。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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Ｈ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の壁面および液流路部３０の壁面に付着する。
【００９６】
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内で拡散する（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、比較的温度の低いベーパーチャンバ１の周縁部に向かって輸送される。拡散した蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０に放熱して冷却される。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Ｈａ（図３参照）を介して外部に伝達される。
【００９７】
蒸気は、下側金属シート１０および上側金属シート２０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。凝縮して液状になった作動液２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、液流路部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に向かって輸送される（図４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、液流路部３０に向かって移動し、液流路部３０内に入り込む。すなわち、第１〜第４連絡溝５１〜５４を通って第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込み、各主流溝３１〜３４および各連絡溝５１〜５４に、液状の作動液２が充填される。このため、充填された作動液２は、各主流溝３１〜３４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。
【００９８】
液流路部３０においては、各主流溝３１〜３４が、対応する連絡溝５１〜５４を介して、隣り合う他の主流溝３１〜３４と連通している。このことにより、互いに隣り合う主流溝３１〜３４同士で、液状の作動液２が往来し、主流溝３１〜３４でドライアウトが発生することが抑制されている。このため、各主流溝３１〜３４内の作動液２に毛細管作用が付与されて、作動液２は、蒸発部１１に向かってスムースに輸送される。
【００９９】
また、各主流溝３１〜３４が、上述した第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいることにより、各主流溝３１〜３４内の作動液２に作用する毛細管作用が喪失されることが防止される。ここで、例えば、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２が第２主流溝３２を介して一直線上に配置される場合には、第２主流溝３２との交差部において、一対の側壁３５、３６の両方が存在しないことになる。この場合には、当該交差部において、蒸発部１１に向かう方向の毛細管作用が喪失され、蒸発部１１に向かう作動液２の推進力が低減され得る。
【０１００】
これに対して本実施の形態では、上述したように、第２主流溝３２に一方の側で連通する第１連絡溝５１と、他方の側で連通する第２連絡溝５２とが、一直線上に配置されていない。この場合、図６に示すように、第１交差部Ｐ１において、第２主流溝３２の第１方向Ｘに沿う一対の側壁３５、３６のうち第１連絡溝５１の側とは反対側の側壁３６が配置されている。このことにより、第１交差部Ｐ１において、蒸発部１１に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを防止できる。第２交差部Ｐ２においても同様に、第２連絡溝５２の側とは反対側の側壁３５が配置されているため、蒸発部１１に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを防止できる。このため各交差部Ｐ１、Ｐ２において、毛細管作用が低減することを抑制でき、蒸発部１１に向かう作動液２に連続的に毛細管作用を付与させることができる。
【０１０１】
そして、本実施の形態では、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２が交互に配置されている。すなわち、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１では第２連絡溝５２の側の側壁３６によって第２主流溝３２内の作動液２に毛細管作用を付与するが、第２交差部Ｐ２では、側壁３６とは反対側である第１連絡溝５１の側の側壁３５によって第２主流溝３２内の作動液２に毛細管作用を付与することができる。このため、第２主流溝３２内の作動液２に作用する毛細管作用を、幅方向（第２方向Ｙ）で均等化させることができる。
【０１０２】
本実施の形態では、第１主流溝３１、第３主流溝３３および第４主流溝３４が、第２主流溝３２と同様の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２をそれぞれ有している。このことにより、第１〜第４主流溝３１〜３４内の作動液２に付与される毛細管作用が低減することを抑制できる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
ところで、本実施の形態では、上述したように、第２主流溝３２において、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２とが同一直線状に配置されていない。このため、ベーパーチャンバ１が設置されたモバイル端末の姿勢によっては、第１方向Ｘよりも第２方向Ｙが重力方向に沿う場合があり得る。このような姿勢では、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２とが同一直線状に配置されていると、各主流溝３１〜３４内の作動液２の一部が、重力の影響を受けて、各連絡溝５１〜５４内を第２方向Ｙの一側に向かって流れて、当該一側に作動液２が偏ると考えられる。
【０１０５】
しかしながら、本実施の形態のように、各主流溝３１〜３４が第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とを含んでいる場合には、作動液２が、第２方向Ｙの一側に向かって直線的に流れることを抑制できる。すなわち、作動液２は、第２方向Ｙの一側に向かう間に、主流溝３１〜３４を通って蒸発部１１に向かって進むことができ、作動液２の蒸発部１１への流れが弱まることを抑制できる。このため、ベーパーチャンバ１の姿勢が、作動液２の輸送機能を阻害する方向に重力が作用するような姿勢であっても、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。
【０１０６】
ところで、密封空間３内は、上述したように減圧されている。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は、外気から、内側に凹む方向への圧力を受けている。ここで、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２が第２主流溝３２を介して一直線上に配置される場合には、第２主流溝３２、第１連絡溝５１および第２連絡溝５２が十字状に交わる交差部が形成される。この場合、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに延びる溝に沿って、下側金属シート１０および上側金属シート２０が内側に凹み、その凹みが、第２主流溝３２を横断するように形成され得る。この場合、第２主流溝３２の流路断面積が小さくなり、作動液２の流路抵抗が増大し得る。
【０１０７】
これに対して本実施の形態では、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１では、第１連絡溝５１が、第２凸部４２ａに対向している。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が第１連絡溝５１に沿って内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第２主流溝３２を横断することを防止できる。このため、第２主流溝３２の流路断面積を確保することができ、作動液２の流れが妨げられることを防止できる。例えば、薄さを求められるモバイル端末用のベーパーチャンバでは、その薄さによって凹み変形を抑制することが困難になり得るが、本実施の形態によるベーパーチャンバ１をこのようなモバイル端末用のベーパーチャンバに適用した場合であっても、本実施の形態によれば、凹み変形を効果的に抑制することができる。例えば、下側金属シート１０のうち主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４が形成されている部分の厚さ（残厚）が、５０μｍ〜１５０μｍ程度になる場合には、凹み変形を抑制するために、第１凸部４１ａ〜第４凸部４４ａを千鳥状に配置することが効果的な場合も考えられる。また、熱伝導率の良好な材料として無酸素銅を用いる場合も、その材料の機械的強度の低さによって凹み変形を抑制することが困難になり得るが、本実施の形態によるベーパーチャンバ１を無酸素銅で形成した場合であっても、凹み変形を効果的に抑制することができる。
【０１０８】
このように、本実施の形態によれば、上述したように、第１交差部Ｐ１において、第２主流溝３２の一対の側壁３５、３６のうち第１連絡溝５１の側とは反対側の側壁３６を配置することができるため、下側金属シート１０および上側金属シート２０が、外気の圧力によって第１連絡溝５１に沿って内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第２主流溝３２を横断することを防止できる。同様に、第２交差部Ｐ２において、第２主流溝３２の一対の側壁３５、３６のうち第２連絡溝５２の側とは反対側の側壁３５を配置させることができるため、下側金属シート１０および上側金属シート２０が、外気の圧力によって第１連絡溝５１に沿って凹んだ場合であっても、その凹みが、第２主流溝３２を横断することを防止できる。このため、第２主流溝３２の流路断面積を確保することができ、作動液２の流れが妨げられることを防止できる。この結果、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態によれば、液流路部３０の第２主流溝３２が、第１連絡溝５１が第２凸部４２ａに対向する第１交差部Ｐ１と、第２連絡溝５２が第１凸部４１ａに対向する第２交差部Ｐ２と、を含んでいる。このことにより、第１交差部Ｐ１において、第２主流溝３２の一対の側壁３５、３６のうち第１連絡溝５１の側とは反対側の側壁３６を配置させることができるとともに、第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２の側とは反対側の側壁３５を配置させることができる。このため、蒸発部１１に向かう作動液２に連続的に毛細管作用を付与させることができる。また、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２で、互いに反対側に配置された側壁３５、３６で、第２主流溝３２内の作動液２に毛細管作用を付与することができるため、第２主流溝３２内の作動液２に付与される毛細管作用を第２方向Ｙにおいて均等化させることができる。この結果、蒸発部１１に向かう作動液２の推進力が交差部Ｐ１、Ｐ２で低下することを抑制し、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態によれば、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、互いに隣り合っている。このことにより、第２主流溝３２内の作動液２に作用する毛細管作用を幅方向で均等化させることができる。
【０１１１】
また、本実施の形態によれば、第２主流溝３２の複数の第１交差部Ｐ１と複数の第２交差部Ｐ２が交互に配置されている。このことにより、第２主流溝３２内の作動液２に付与される毛細管作用をより一層均等化させることができる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、液流路部３０が第３主流溝３３を有し、第３主流溝３３が、第２連絡溝５２が第３凸部４３ａに対向する第１交差部Ｐ１と、第３連絡溝５３が第２凸部４２ａに対向する第２交差部Ｐ２と、を含んでいる。このことにより、上述した第２主流溝３２と同様にして、下側金属シート１０および上側金属シート２０が、外気の圧力によって内側に凹んだ場合であっても、その凹みが、第３主流溝３３を横断することを防止できる。また、第３主流溝３３内の作動液２に付与される毛細管作用を均等化させることができる。このため、第３主流溝３３の流路断面積を確保することができる。とりわけ、本実施の形態では、第１主流溝３１および第４主流溝３４も同様の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいるため、液流路部３０の全体にわたって作動液２に付与される毛細管作用を均等化させるとともに、各主流溝３１〜３４の流路断面積を確保することができ、作動液２の輸送機能をより一層向上させることができる。
【０１１３】
また、本実施の形態によれば、第３主流溝３３の第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２は、互いに隣り合っているため、毛細管作用が偏って付与されることをより一層抑制できる。とりわけ、第３主流溝３３の複数の第１交差部Ｐ１と複数の第２交差部Ｐ２が交互に配置されているため、第３主流溝３３内の作動液２に付与される毛細管作用をより一層均等化させることができる。
【０１１４】
また、本実施の形態によれば、下側流路壁部１３の上面１３ａに当接する上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａが、平坦状になっており、第２主流溝３２を覆っている。このことにより、各主流溝３１〜３４および各連絡溝５１〜５４の横断面において、直角状あるいは鋭角状の２つの角部３７（図７参照）を形成することができ、各主流溝３１〜３４内および各連絡溝５１〜５４内の作動液２に作用する毛細管作用を高めることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態によれば、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１が、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの幅ｗ２よりも大きくなっている。このことにより、下側流路壁部１３の上面１３ａに占める第１〜第４主流溝３１〜３４の割合を大きくすることができる。このため、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。
【０１１６】
さらに、本実施の形態によれば、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも小さくなっている。このことにより、各主流溝３１〜３４において蒸発部１１に向かって液状の作動液２が輸送されている間では、作動液２が、連絡溝５１〜５４に流れることを抑制でき、作動液２の輸送機能を向上させることができる。一方、主流溝３１〜３４のいずれかにドライアウトが発生した場合には、隣の主流溝３１〜３４から対応する連絡溝５１〜５４を介して作動液２を移動させることができ、ドライアウトを迅速に解消して、作動液２の輸送機能を確保することができる。
【０１１７】
なお、上述した本実施の形態においては、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１において、第１連絡溝５１の全体が第２凸部４２ａに対向しているとともに、第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２の全体が第１凸部４１ａに対向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、当該第１交差部Ｐ１において、第１連絡溝５１の一部（第１連絡溝５１の幅方向（第１方向Ｘ）における一部の領域）が、第２凸部４２ａに対向していればよい。また、第２交差部Ｐ２において、第２連絡溝５２の一部が、第１凸部４１ａに対向していればよい。すなわち、第２方向Ｙで見たときに、第１連絡溝５１と第２連絡溝５２とが全体的に重なり合わなければ（第１連絡溝５１と第２連絡溝５２が一直線上に配置されなければ）、部分的に重なり合うようになっていてもよい。この場合であっても、第１方向Ｘにおける第１交差部Ｐ１の一部において、第２主流溝３２の側壁３６を配置させることができるとともに、第１方向Ｘにおける第２交差部Ｐ２の一部において、第２主流溝３２の側壁３５を配置させることができる。このため、第１交差部Ｐ１において蒸発部１１に向かう方向の毛細管作用が喪失されることを防止できる。第１主流溝３１、第３主流溝３３および第４主流溝３４の各々における第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２においても同様である。
【０１１８】
また、上述した本実施の形態においては、第１〜第４主流溝３１〜３４が、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２をそれぞれ含んで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、液流路部３０のうち少なくとも１つの主流溝３１〜３４に、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいればよい。
【０１１９】
例えば、液流路部３０は、図１４に示すような構成を有するようにしてもよい。図１４に示す形態では、第２主流溝３２および第４主流溝３４は、図６に示す形態と同様に第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいる。しかしながら、第１主流溝３１および第３主流溝３３は、図６に示す形態のような第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいない。すなわち、第１主流溝３１においては、第２方向Ｙに延びる第４連絡溝５４および第１連絡溝５１が、一直線上に配置されて、第１主流溝３１、第４連絡溝５４および第１連絡溝５１が十字状に交わる第３交差部Ｐ３が形成されている。同様に、第３主流溝３３においても、第２方向Ｙに延びる第２連絡溝５２および第３連絡溝５３が、一直線上に配置されて、第３主流溝３３、第２連絡溝５２および第３連絡溝５３が十字状に交わる第３交差部Ｐ３が形成されている。このような形態であっても、第２主流溝３２および第４主流溝３４が、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を含んでいることにより、液流路部３０における液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。
【０１２０】
また、上述した本実施の形態においては、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２は、各主流溝３１〜３４に複数設けて交互に配置させ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い。例えば、各主流溝３１〜３４に、１つの第１交差部Ｐ１と１つの第２交差部Ｐ２とを含んでいれば、作動液２の輸送機能向上を図ることができる。さらに、各主流溝３１〜３４において、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とが互いに隣り合っている例について説明したが、これに限られることはない。例えば、各主流溝３１〜３４において、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２との間に、両側の連絡溝５１〜５４が一直線上に配置されて主流溝３１〜３４と連絡溝５１〜５４とが十字状に交わる交差部（例えば、図１４に示すＰ３）が形成されていてもよい。この場合であっても、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とによって、液流路部３０における液状の作動液２の輸送機能向上を図ることができる。
【０１２１】
また、上述した本実施の形態においては、第１〜第４主流溝３１〜３４と第１〜第４連絡溝５１〜５４が直交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、第１〜第４主流溝３１〜３４と第１〜第４連絡溝５１〜５４は、互いに交わることができれば、直交していなくてもよい。
【０１２２】
例えば、図１５に示すように、連絡溝５１〜５４が整列する方向が、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに対してそれぞれ傾斜していてもよい。この場合の連絡溝５１〜５４の第１方向Ｘに対する傾斜角度θは任意である。図１５に示す例では、各凸部４１ａ〜４４ａの平面形状は、平行四辺形になっている。このような形状を矩形状のベーパーチャンバ１に採用した場合には、ベーパーチャンバ１の平面外輪郭をなす４つの外縁１ａ、１ｂ（図２参照）と、連絡溝５１〜５４とが直交しなくなる。この場合には、第２方向Ｙに延びる折り線で折れ曲がるように変形することを防止することができ、液流路部３０の各溝３１〜３４、５１〜５４がつぶれることを防止できる。
【０１２３】
また、第１〜第４主流溝３１〜３４は、直線状に形成されていなくてもよい。例えば、図１６においては、主流溝３１〜３４は、直線状ではなく蛇行するように延びており、大局的には第１方向Ｘに延びている。より詳細には、主流溝３１の一対の側壁３５、３６が、湾曲凹部と湾曲凸部とが交互に配置されるとともに連続状に滑らかに接続されるように形成されている。図１６に示すように主流溝３１〜３４が形成されている場合には、作動液２と凸部４１ａ〜４４ａとの接触面積が増え、作動液２の冷却効率を向上できる。
【０１２４】
また、上述した本実施の形態においては、各液流路部３０の全体にわたって、凸部４１ａ〜４４ａが、矩形状で千鳥状に配置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、凸部４１ａ〜４４ａの少なくとも一部が、上述した図１５または図１６に示すような形状で配置されていてもよい。さらには、凸部４１ａ〜４４ａは、図６に示す千鳥状の配置、図１５の配置、図１６の配置のうちの少なくとも２つが組み合わされていてもよい。
【０１２５】
また、上述した本実施の形態においては、第１凸部４１ａ、第２凸部４２ａ、第３凸部４３ａおよび第４凸部４４ａが同一形状を有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、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａは、互いに異なる形状を有していてもよい。
【０１２６】
例えば、第２凸部４２ａおよび第４凸部４４ａの第１方向Ｘの長さが、図１７に示すように、第１凸部４１ａおよび第３凸部４３ａよりも長くなっていてもよい。図１７に示す形態では、第２主流溝３２および第４主流溝３４において、２つの第２交差部Ｐ２の間に、２つの第１交差部Ｐ１が介在されている。すなわち、図６に示すように第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とが互いに交互に配置されるようにはなっていない。また、第１主流溝３１および第３主流溝３３において、２つの第１交差部Ｐ１の間に、２つの第２交差部Ｐ２が介在されており、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とが交互に配置されていない。この場合においても、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とによって、液流路部３０における液状の作動液２の輸送機能向上を図ることができる。
【０１２７】
また、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が、ベーパーチャンバ１の第１方向Ｘに沿って細長状に延び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、上側流路壁部２２の形状は任意である。例えば、上側流路壁部２２は、円柱状のボスとして形成されていてもよい。この場合においても、上側流路壁部２２は、下側流路壁部１３に平面視で重なるように配置して、上側流路壁部２２の下面２２ａを、下側流路壁部１３の上面１３ａに当接させることが好適である。
【０１２８】
また、上述した本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、上側金属シート２０の下面２０ａが、第２当接面として下側流路壁部１３の上面１３ａに当接するようになり、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。
【０１２９】
また、上述した本実施の形態においては、下側金属シート１０が、下側蒸気流路凹部１２と、液流路部３０と、を有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、上側金属シート２０が上側蒸気流路凹部２１を有していれば、下側金属シート１０は、下側蒸気流路凹部１２を有することなく、液流路部３０が、下側金属シート１０の上面１０ａに設けられていてもよい。この場合、図１８に示すように、上面１０ａのうち液流路部３０が形成される領域は、上側流路壁部２２に対向する領域に加えて、上側蒸気流路凹部２１に対向する領域のうち上側流路壁部２２を除く領域にも形成されていてもよい。この場合、液流路部３０を構成する主流溝３１〜３４の個数を増やすことができ、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。しかしながら、液流路部３０を形成する領域は、図１８に示す形態に限られることはなく、液状の作動液２の輸送機能を確保することができれば任意である。また、図１８に示す形態では、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａ（当接面）は、蒸気流路を確保するために、上側金属シート２０の下面２０ａのうちの一部の領域に形成されており、下側金属シート１０の上面１０ａのうち液流路部３０が形成された領域の一部に、上側流路壁部２２の下面２２ａが当接するようになる。
【０１３０】
また、上述した本実施の形態においては、第１〜第４主流溝３１〜３４が、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２とを含んで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、各主流溝３１〜３４が交差部Ｐ１、Ｐ２を含んでいなくても、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１が、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの幅ｗ２よりも大きくなっていれば、下側流路壁部１３の上面１３ａに占める第１〜第４主流溝３１〜３４の割合を大きくすることができる。この場合においても、作動液２の輸送機能を向上させて、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１３１】
（第２の実施の形態）
次に、図１９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、電子機器、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１３２】
図１９乃至図２３に示す第２の実施の形態においては、第１〜第４連絡溝の幅が、第１〜第４主流溝の幅よりも大きい点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図１８に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１９乃至図２３において、図１乃至図１８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。
【０１３３】
図１９に示すように、本実施の形態においては、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１（より詳細には、後述する第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの幅）よりも大きくなっている。連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’は、例えば４０μｍ〜３００μｍとしてもよい。本実施の形態では、図２０および図２１に示すように、各主流溝３１〜３４の横断面形状および各連絡溝５１〜５４の横断面形状が湾曲状に形成されている例について説明する。この場合、溝３１〜３４、５１〜５４の幅は、下側流路壁部１３の上面１３ａにおける溝の幅とする。後述する凸部４１ａ〜４４ａの幅も同様に、上面１３ａにおける凸部の幅とする。
【０１３４】
ところで、本実施の形態においても、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の下面２２ａは、平坦状に形成されている。このことにより、液流路部３０の第１〜第４主流溝３１〜３４は、平坦状の下面２２ａで覆われている。この場合、図２０に示すように、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１方向Ｘに延びる一対の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の２つの角部３７を形成することができ、これら２つの角部３７における毛細管作用を高めることができる。すなわち、第１〜第４主流溝３１〜３４の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部３７において毛細管作用を高めることができる。
【０１３５】
同様に、液流路部３０の第１〜第４連絡溝５１〜５４は、平坦状の下面２２ａで覆われている。この場合、図２１に示すように、第１〜第４連絡溝５１〜５４の第２方向Ｙに延びる一対の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより、直角状あるいは鋭角状の２つの角部５７を形成することができ、これら２つの角部５７における毛細管作用を高めることができる。すなわち、第１〜第４連絡溝５１〜５４の横断面が湾曲状に形成されている場合であっても、角部５７において毛細管作用を高めることができる。
【０１３６】
ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液２は、後述するように、第１〜第４連絡溝５１〜５４を通って第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込む。このため、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液２をスムースに第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込ませることができる。凝縮した液状の作動液２は、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用によって、蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の第１〜第４主流溝３１〜３４にスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、第１〜第４連絡溝５１の幅ｗ３’を第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくしていることにより、第１〜第４連絡溝５１〜５４内における作動液２の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液２を、第１〜第４各主流溝３１〜３４にスムースに入り込ませることができる。そして、第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込んだ作動液２は、第１〜第４主流溝３１〜３４の毛細管作用によって蒸発部１１に向かってスムースに輸送することができる。このため、液流路部３０全体として、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。
【０１３７】
また、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの第１方向Ｘにおける両端部は、平面視で丸みを帯びた形状になっている。すなわち、各凸部４１ａ〜４４ａは、大局的に見れば矩形状に形成されているが、その角部には、丸みを帯びた湾曲部４５が設けられている。これにより、各凸部４１ａ〜４４ａの角部が滑らかに湾曲状に形成され、液状の作動液２の流路抵抗の低減が図られている。なお、凸部４１ａ〜４４ａの図１９における右側の端部および左側の端部ではそれぞれ、２つの湾曲部４５が設けられており、これら２つの湾曲部４５の間に直線状部分４６が設けられている例が示されている。このため、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’は、第１方向Ｘに互いに隣り合う凸部４１ａ〜４４ａの直線状部分４６の間の距離とする。図６に示すように、各凸部４１ａ〜４４ａに湾曲部４５が形成されていない場合も同様である。しかしながら、凸部４１ａ〜４４ａの端部形状は、これに限られることはない。例えば、右側の端部および左側の端部のそれぞれに、直線状部分４６が設けられることなく、端部の全体が湾曲するように（例えば半円状のように）形成されていてもよい。この場合の各連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’は、第１方向Ｘにおいて互いに隣り合う凸部４１ａ〜４４ａの間の最小距離とする。なお、図面を明瞭にするために、図１９においては、最も下に図示した第４凸部４４ａに湾曲部４５および直線状部分４６を代表的に示している。
【０１３８】
図２０および図２１に示すように、本実施の形態においては、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’は、第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１（より詳細には、後述する第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さ）よりも大きくなっている。ここで、上述したように、各主流溝３１〜３４の横断面形状および各連絡溝５１〜５４の横断面形状が湾曲状に形成されている場合、溝３１〜３４、５１〜５４の深さは、その溝において最も深い位置における深さとする。第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’は、例えば１０μｍ〜２５０μｍとしてもよい。
【０１３９】
本実施の形態においては、図２２に示すように、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、主流溝３１〜３４のうち第１交差部Ｐ１以外かつ第２交差部Ｐ２以外の部分の深さｈ１よりも深くなっている。すなわち、第１〜第４主流溝３１〜３４は、第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２との間に設けられた第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａを更に含んでいる。第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａは、互いに隣り合う凸部４１ａ〜４４ａの間に位置する部分であって、互いに隣り合う第１交差部Ｐ１と第２交差部Ｐ２との間に位置する部分である。この第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が深くなっている。第１交差部Ｐ１の深さｈ１’は、第１交差部Ｐ１において最も深い位置における深さとし、第２交差部Ｐ２の深さｈ１’は、第２交差部Ｐ２において最も深い位置における深さとする。
【０１４０】
より具体的には、図１９および図２２に示すように、第１主流溝３１の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第１主流溝３１のうち第４凸部４４ａと第１凸部４１ａとの間の部分（第１主流溝本体部３１ａ）の深さｈ１よりも深くなっている。同様に、第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第２主流溝３２のうち第１凸部４１ａと第２凸部４２ａとの間の部分（第２主流溝本体部３２ａ）の深さｈ１よりも深くなっている。第３主流溝３３の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第３主流溝３３のうち第２凸部４２ａと第３凸部４３ａとの間の部分（第３主流溝本体部３３ａ）の深さｈ１よりも深くなっている。第４主流溝３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第４主流溝３４のうち第３凸部４３ａと第４凸部４４ａとの間の部分（第４主流溝本体部３４ａ）の深さｈ１よりも深くなっている。
【０１４１】
また、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’は、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’よりも深くなっていてもよい。このような第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’は、例えば２０μｍ〜３００μｍとしてもよい。
【０１４２】
また、図１９に示すように、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａは、上述したように、大局的に見れば矩形状に形成されているが、図６に示すような第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの平面形状とは異なっている。すなわち、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａは、第１方向Ｘにおける両側に設けられた一対の第１〜第４凸部端部４１ｂ〜４４ｂと、一対の第１〜第４凸部端部４１ｂ〜４４ｂの間に設けられた第１〜第４凸部中間部４１ｃ〜４４ｃと、を含んでいる。このうち第１〜第４凸部中間部４１ｃ〜４４ｃの幅ｗ４は、第１〜第４凸部端部４１ｂ〜４４ｂの幅ｗ２（上述した第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの幅ｗ２に相当）よりも小さくなっている。
【０１４３】
より具体的には、第１凸部中間部４１ｃの幅ｗ４は、第１凸部端部４１ｂの幅ｗ２よりも小さくなっており、第１凸部４１ａの壁（すなわち、第１主流溝３１の側壁３６および第２主流溝３２の側壁３５）は、第１凸部４１ａの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。このため、第１凸部中間部４１ｃの幅ｗ４は、２つの壁の間の最小距離とする。同様に、第２凸部中間部４２ｃの幅ｗ４は、第２凸部端部４２ｂの幅ｗ２よりも小さくなっており、第２凸部４２ａの壁（すなわち、第２主流溝３２の側壁３６および第３主流溝３３の側壁３５）は、第２凸部４２ａの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。第３凸部中間部４３ｃの幅ｗ４は、第３凸部端部４３ｂの幅ｗ２よりも小さくなっており、第３凸部４３ａの壁（すなわち、第３主流溝３３の側壁３６および第４主流溝３４の側壁３５）は、第３凸部４３ａの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。第４凸部中間部４４ｃの幅ｗ４は、第４凸部端部４４ｂの幅ｗ２よりも小さくなっており、第４凸部４４ａの壁（すなわち、第４主流溝３４の側壁３６および第１主流溝３１の側壁３５）は、第４凸部４４ａの内部に向かって凹むように滑らかに湾曲している。このような第１〜第４凸部中間部４１ｃ〜４４ｃの幅ｗ４は、例えば１５μｍ〜１７５μｍとしてもよい。
【０１４４】
上述したように、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなっているとともに、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、第２交差部Ｐ２から第１〜第４連絡溝５１〜５４を介して第１交差部Ｐ１にわたる領域に、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深いバッファ領域Ｑが形成されている。このバッファ領域Ｑは、液状の作動液２を貯留可能になっている。
【０１４５】
より具体的には、例えば、第１主流溝３１の第２交差部Ｐ２から第１連絡溝５１を介して第２主流溝３２の第１交差部Ｐ１にわたる領域に、第１主流溝本体部３１ａおよび第２主流溝本体部３２ａの深さｈ１より深いバッファ領域Ｑが形成されている。通常、液流路部３０の各主流溝３１〜３４および各連絡溝５１〜５４には、液状の作動液２が充填されている。このため、バッファ領域Ｑの深さ（ｈ１’およびｈ３’）が第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなっていることにより、バッファ領域Ｑに多くの作動液２を貯留することが可能になっている。上述のように、各主流溝３１〜３４および各連絡溝５１〜５４には作動液２が充填されることから、ベーパーチャンバ１の姿勢に関わることなく、バッファ領域Ｑには作動液２を貯留することができる。
【０１４６】
同様にして、第２主流溝３２の第２交差部Ｐ２から第２連絡溝５２を介して第３主流溝３３の第１交差部Ｐ１にわたる領域に、第２主流溝本体部３２ａおよび第３主流溝本体部３３ａの深さｈ１より深いバッファ領域Ｑが形成されている。第３主流溝３３の第２交差部Ｐ２から第３連絡溝５３を介して第４主流溝３４の第１交差部Ｐ１にわたる領域に、第３主流溝本体部３３ａおよび第４主流溝本体部３４ａの深さｈ１より深いバッファ領域Ｑが形成されている。第４主流溝３４の第２交差部Ｐ２から第４連絡溝５４を介して第１主流溝３１の第１交差部Ｐ１にわたる領域に、第４主流溝本体部３４ａおよび第１主流溝本体部３１ａの深さｈ１より深いバッファ領域Ｑが形成されている。
【０１４７】
なお、ベーパーチャンバ１の各液流路部３０には多数の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２が形成されているが、そのうちの少なくとも１つの交差部Ｐ１、Ｐ２の深さｈ１’が主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１（または連絡溝５１〜５４の深さｈ３’）よりも深くなっていれば、当該交差部Ｐ１、Ｐ２における作動液２の貯留性能を向上させることができる。この貯留性能は、主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深いｈ１’を有する交差部Ｐ１、Ｐ２の箇所数が増えるにつれて向上するため、全ての交差部Ｐ１、Ｐ２の深さｈ１’が同様の深さを有していることが好ましい。しかしながら、製造誤差などによって、一部の交差部Ｐ１、Ｐ２の深さｈ１’が、主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなくても、作動液２の貯留性能を向上させることができることは明らかである。連絡溝５１〜５４の深さｈ３’についても同様である。
【０１４８】
ここで、完成形のベーパーチャンバ１から主流溝３１〜３４の幅、深さおよび連絡溝５１〜５４の幅、深さを確認する方法について説明する。一般に、ベーパーチャンバ１の外部からは、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４は見えないようになっている。このため、完成形のベーパーチャンバ１を所望の位置で切断して得られた断面形状から、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４の幅、深さを確認する方法が挙げられる。
【０１４９】
具体的には、まず、ベーパーチャンバ１を１０ｍｍ角片にワイヤーソーで切断して試料とした。続いて、蒸気流路凹部１２、２１および液流路部３０（主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４）に樹脂が入り込むように、試料を真空脱泡しながら樹脂包埋する。次に、所望の断面が得られるようにダイヤモンドナイフでトリミング加工する。この際、例えば、ミクロトーム（例えばライカマイクロシステムズ社製のウルトラミクロトーム）のダイヤモンナイフを使用して、測定目的位置から４０μｍ離れた部分までトリミング加工する。例えば、連絡溝５１〜５４のピッチが２００μｍであるとすると、測定目的としている連絡溝５１〜５４の隣の連絡溝５１〜５４から１６０μｍ削ることにより、測定目的としている連絡溝５１〜５４から４０μｍ離れた部分を特定することができる。次に、トリミング加工を行った切断面を削ることにより、観察用の切断面を作製する。この際、断面試料作製装置（例えばＪＯＥＬ社製のクロスセクションポリッシャー）を使用して、飛び出し幅を４０μｍ、電圧を５ｋＶ、時間を６時間に設定し、イオンビーム加工にて切断面を削る。その後、得られた試料の切断面を観察する。この際、走査型電子顕微鏡（例えば、カールツァイス社製の走査型電子顕微鏡）を使用して、電圧を５ｋＶ、作動距離を３ｍｍ、観察倍率を２００倍または５００倍に設定し、切断面を観察する。このようにして、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４の幅、深さを測定することができる。なお、撮影時の観察倍率基準は、Ｐｏｌａｒｏｉｄ５４５とする。また、上述した方法は一例であり、サンプルの形状、構造等に応じて、使用する装置や、測定条件等は任意に決定することができる。
【０１５０】
ところで、上述したように、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなっている。このことにより、バッファ領域Ｑは、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａよりも大きく開口した領域になっている。このため、図１０に示す第２ハーフエッチング工程において、エッチング液は、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａよりも、バッファ領域Ｑに多く入り込むようになる。この結果、バッファ領域Ｑでのエッチング液による浸食が進み、バッファ領域Ｑの深さが深くなる。そして、バッファ領域Ｑのうち第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２に相当する部分は、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａに連通しているため、第１〜第４連絡溝５１〜５４よりもエッチング液が入り込みやすくなっている。このことにより、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’よりも深くなり得る。このようにして、図２２に示すようなバッファ領域Ｑが形成される。
【０１５１】
また、バッファ領域Ｑにエッチング液が多く入り込むことにより、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの壁（第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６）のうち第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２に面する部分では、エッチング液による浸食が進む。このことにより、各凸部４１ａ〜４４ａの壁が、エッチング液によってえぐられるように浸食され、各凸部４１ａ〜４４ａの内部に向かって凹むように滑らかな湾曲形状をなす。
【０１５２】
なお、図１０に示す第２ハーフエッチング工程においては、上述したように、下側流路壁部１３の上面１３ａにパターン状に第２レジスト膜が形成され、この第２レジスト膜のレジスト開口にエッチング液が入り込んで第１〜第４主流溝３１〜３４および第１〜第４連絡溝５１〜５４が形成される。このレジスト開口が第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに平行に形成されている場合であっても、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなっているため、バッファ領域Ｑにはエッチング液が入り込みやすくなっている。このため、上述したようなバッファ領域Ｑを形成することができる。
【０１５３】
本実施の形態によるベーパーチャンバ１において、ベーパーチャンバ１の周縁部に拡散された作動液２の蒸気は冷却されて凝縮する。凝縮して液状になった作動液２は、第１〜第４連絡溝５１〜５４を通って主流溝３１に入り込む。ここで、上述したように、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなっているため、各連絡溝５１〜５４内における作動液２の流路抵抗は小さくなっている。このため、各蒸気流路凹部１２、２１の壁面に付着した液状の作動液２は、各連絡溝５１〜５４を通って各主流溝３１〜３４にスムースに入り込む。そして、各主流溝３１〜３４および各連絡溝５１〜５４に、液状の作動液２が充填される。
【０１５４】
各主流溝３１〜３４に充填された作動液２が、蒸発部１１に向かって輸送される際、作動液２の一部は、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を通過しながら蒸発部１１に向かう。第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２においては、作動液２は、主として、第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成された角部３７による毛細管作用により、蒸発部１１に向かう推進力を得る。
【０１５５】
一方、蒸発部１１に向かう作動液２の一部は、第１交差部Ｐ１または第２交差部Ｐ２によって構成されるバッファ領域Ｑに引き込まれて貯留される。
【０１５６】
ここで、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａでドライアウトが発生すると、バッファ領域Ｑに貯留されている作動液２が、このドライアウトの発生部に向かって移動する。より具体的には、例えば、第１主流溝本体部３１ａでドライアウトが発生した場合、そのドライアウトの発生部に最も近いバッファ領域Ｑから作動液２が、第１主流溝本体部３１ａの毛細管作用によってドライアウトの発生部に移動する。このことにより、ドライアウトの発生部に、作動液２が充填されてドライアウトが解消される。
【０１５７】
また、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａにおいて、液状の作動液２中にその蒸気による気泡が発生した場合、その気泡は、下流側（蒸発部１１の側）のバッファ領域Ｑに引き込まれて保持される。バッファ領域Ｑの深さが第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなっているため、バッファ領域Ｑに引き込まれた気泡は、バッファ領域Ｑから主流溝本体部３１ａ〜３４ａに移動することが抑制される。このため、バッファ領域Ｑによって、主流溝本体部３１ａ〜３４ａに発生した気泡を捕捉することができ、作動液２の蒸発部１１への流れが気泡によって妨げられることを抑制できる。
【０１５８】
このように、本実施の形態によれば、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなっている。このことにより、各連絡溝５１〜５４内における作動液２の流路抵抗を低減することができる。このため、蒸気から凝縮した液状の作動液２をスムースに各主流溝３１〜３４に入り込ませることができる。すなわち、蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１〜３４だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の主流溝３１〜３４にもスムースに入り込ませることができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。この結果、液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。
【０１５９】
また、本実施の形態によれば、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’は、第１〜第４主流溝３１〜３４の深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、各連絡溝５１〜５４に、作動液２を貯留するバッファ領域Ｑを形成することができる。このため、主流溝３１〜３４においてドライアウトが発生した場合には、バッファ領域Ｑに貯留された作動液２をドライアウトの発生部に移動させることができる。このため、ドライアウトを解消することができ、各主流溝３１〜３４における作動液２の輸送機能を回復させることができる。また、主流溝３１〜３４内に、気泡が発生した場合には、その気泡をバッファ領域Ｑに引き込ませて捕捉することができる。この点においても、各主流溝３１〜３４における作動液２の輸送機能を回復させることができる。
【０１６０】
また、本実施の形態によれば、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’が、第１〜第４主流溝本体部３１ａ〜３４ａの深さｈ１よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Ｑを、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２に延ばすことができる。このため、バッファ領域Ｑにおける作動液２の貯留量を増大させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
【０１６１】
また、本実施の形態によれば、第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の深さｈ１’は、第１〜第４連絡溝５１〜５４の深さｈ３’よりも深くなっている。このことにより、バッファ領域Ｑのうちドライアウトの発生部に近い側でバッファ領域Ｑの深さを深くすることができる。このため、貯留された作動液２を、ドライアウトの発生部にスムースに移動させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
【０１６２】
また、本実施の形態によれば、第１〜第４凸部４１ａ〜４４ａの第１〜第４凸部中間部４１ｃ〜４４ｃの幅ｗ４が、第１〜第４凸部端部４１ｂ〜４４ｂの幅ｗ２よりも小さくなっている。このことにより、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２の平面面積を増大させることができる。このため、バッファ領域Ｑにおける作動液２の貯留量を増大させることができ、ドライアウトをより一層解消させやすくすることができる。
【０１６３】
また、本実施の形態によれば、各凸部４１ａ〜４４ａの角部には、丸みを帯びた湾曲部４５が設けられている。このことにより、各凸部４１ａ〜４４ａの角部を滑らかに湾曲状に形成することができ、液状の作動液２の流路抵抗を低減することができる。
【０１６４】
（第３の実施の形態）
次に、図２３乃至図２５を用いて、本発明の第３の実施の形態におけるベーパーチャンバ、ベーパーチャンバ用金属シートおよびベーパーチャンバの製造方法について説明する。
【０１６５】
図２３乃至図２５に示す第３の実施の形態においては、第１〜第４主流溝内に、主流溝凸部が突出しているとともに、第１〜第４連絡溝内に、連絡溝凸部が突出している点が主に異なり、他の構成は、図１９乃至図２２に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図２３乃至図２５において、図１９乃至図２２に示す第２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。
【０１６６】
図２３に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた複数の主流溝凸部２７を有している。各主流溝凸部２７は、下面２０ａから下側金属シート１０の第１〜第４主流溝３１〜３４のうち対応する主流溝３１〜３４に突出している。主流溝凸部２７の下端は、主流溝３１〜３４の底部から離間しており、作動液２の流路は確保されている。また、各主流溝凸部２７は、対応する主流溝３１〜３４に沿って第１方向Ｘに延びるように形成されている。
【０１６７】
主流溝凸部２７の横断面は、湾曲状に形成されている。また、主流溝凸部２７の側縁は、第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６に接する、または近接している。これにより、第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部３７が、楔状（または鋭角状）に形成されている。このようにして、主流溝３１〜３４と主流溝凸部２７とによって画定される流路断面（第２方向Ｙにおける流路断面）が、図２３に示すように三日月状に形成されている。
【０１６８】
また、図２４および図２５に示すように、本実施の形態においては、上側金属シート２０は、下面２０ａに設けられた複数の連絡溝凸部２８を有している。各連絡溝凸部２８は、下面２０ａから下側金属シート１０の第１〜第４連絡溝５１〜５４のうち対応する連絡溝５１〜５４に突出している。連絡溝凸部２８の下端は、連絡溝５１〜５４の底部から離間しており、作動液２の流路は確保されている。また、各連絡溝凸部２８は、対応する連絡溝５１〜５４に沿って第２方向Ｙに延びるように形成されている。第１〜第４主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２において、上述した主流溝凸部２７と連絡溝凸部２８とがＴ字状に交わっている。
【０１６９】
連絡溝凸部２８の横断面は、主流溝凸部２７と同様に湾曲状に形成されている。また、連絡溝凸部２８の側縁は、第１〜第４連絡溝５１〜５４の第２方向Ｙに延びる一対の側壁５５、５６（図１９参照）に接する、または当該側壁５５、５６に近接している。これにより、第１〜第４連絡溝５１〜５４の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部５７が、楔状（または鋭角状）に形成されている。このようにして、連絡溝５１〜５４と連絡溝凸部２８とによって画定される流路断面（第１方向Ｘにおける流路断面）が、図２４に示すように三日月状に形成されている。また、第２方向Ｙにおける流路断面は、図２３に示す主流溝３１〜３４の流路断面の間に、第１〜第４連絡溝５１〜５４の第２方向Ｙにおける流路断面が介在されるように形成されるため、図２５に示すように、間延びした三日月状に形成されている。なお、図１９においては、図面を明瞭にするために、第３連絡溝５３についてのみ側壁に符号５５、５６を付している。側壁５５、５６は、凸部４１ａ〜４４ａの上述した直線状部分４６に対応している。
【０１７０】
主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８は、例えば、上側金属シート２０をハーフエッチングして上側流路壁部２２等を形成した後に、上側金属シート２０を単体でプレス加工することによって形成することができる。あるいは、図１２に示す恒久接合工程において、下側金属シート１０と上側金属シート２０とに与える加圧力を高めることによって主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８を形成することができる。すなわち、加圧力を高めることにより、上側金属シート２０の上側流路壁部２２の一部を、第１〜第４主流溝３１〜３４内および第１〜第４連絡溝５１〜５４内に入り込ませることができ、これにより、湾曲状の横断面を有する主流溝凸部２７および連絡溝凸部２８を形成することができる。
【０１７１】
このように、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の下面２０ａから下側金属シート１０の第１〜第４主流溝３１〜３４のうち対応する主流溝３１〜３４に、主流溝凸部２７が突出している。このことにより、第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部３７を、第１〜第４主流溝３１〜３４の側壁３５、３６と主流溝凸部２７とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部３７における毛細管作用を高めることができる。この結果、各主流溝３１〜３４における液状の作動液２の輸送機能を向上させ、熱輸送効率を向上させることができる。とりわけ、各主流溝３１〜３４の第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２を図１９に示すようなバッファ領域Ｑとして構成する場合であっても、第１交差部Ｐ１および第２交差部Ｐ２における作動液２に、主流溝凸部２７による毛細管作用により、蒸発部１１に向かう高い推進力を与えることができ、作動液２の輸送機能を効果的に向上させることができる。
【０１７２】
また、本実施の形態によれば、主流溝凸部２７の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部３７を三日月形状の端部のような形状することができる。このため、角部３７における毛細管作用をより一層高めることができる。
【０１７３】
また、本実施の形態によれば、上側金属シート２０の下面２０ａから下側金属シート１０の第１〜第４連絡溝５１〜５４のうち対応する連絡溝５１〜５４に、連絡溝凸部２８が突出している。このことにより、第１〜第４連絡溝５１〜５４の側壁５５、５６と上側流路壁部２２の下面２２ａとにより形成される角部５７を、第１〜第４連絡溝５１〜５４の側壁５５、５６と連絡溝凸部２８とによって画定される微小な空間にすることができる。このため、角部５７における毛細管作用を高めることができる。
【０１７４】
ここで、蒸気から凝縮した液状の作動液２は、上述したように、第１〜第４連絡溝５１〜５４を通って第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込む。このため、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用が高められることにより、凝縮した液状の作動液２をスムースに第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込ませることができる。凝縮した液状の作動液２は、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用によって蒸気流路凹部１２、２１に近い側の主流溝３１〜３４だけでなく、蒸気流路凹部１２、２１から遠い側の主流溝３１〜３４にもスムースに入り込むことができ、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’を第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくしていることにより、第１〜第４連絡溝５１〜５４内における作動液２の流路抵抗を低減することができ、この点においても、凝縮した液状の作動液２を、第１〜第４主流溝３１〜３４にスムースに入り込ませることができる。そして、第１〜第４主流溝３１〜３４に入り込んだ作動液２を、第１〜第４主流溝３１〜３４の毛細管作用によって蒸発部１１に向けてスムースに輸送することができる。このため、液流路部３０全体として、液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。また、上述したように、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用を高めることにより、ドライアウトが発生した場合には、第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用によって、第１〜第４主流溝３１〜３４間で作動液２を往来させることができ、ドライアウトを解消することができる。
【０１７５】
また、本実施の形態によれば、連絡溝凸部２８の横断面が湾曲状に形成されている。このことにより、角部５７を三日月形状の端部のような形状にすることができる。このため、角部５７における毛細管作用をより一層高めることができる。
【０１７６】
なお、上述した本実施の形態においては、第１〜第４主流溝３１〜３４の横断面および第１〜第４連絡溝５１〜５４の横断面が湾曲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、第１〜第４主流溝３１〜３４の横断面および第１〜第４連絡溝５１〜５４の横断面は、図７に示すように、矩形状に形成されていてもよい。この場合においても、角部３７、５７における毛細管作用を高めることができ、第１〜第４主流溝３１〜３４および第１〜第４連絡溝５１〜５４における液状の作動液２の輸送機能を向上させることができる。横断面を矩形状にするためには、主流溝３１〜３４および連絡溝５１〜５４は、プレス加工や切削加工で形成されることが好ましい。
【０１７７】
また、上述した本実施の形態においては、第１〜第４連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’が、第１〜第４主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなっ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、各連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’は、図６に示すように、各主流溝３１〜３４の幅ｗ１よりも大きくなくてもよい。すなわち、主流溝凸部２７によって第１〜第４主流溝３１〜３４の毛細管作用を高めて主流溝３１〜３４における液状の作動液２の輸送機能を高めるという効果は、連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’と主流溝３１〜３４の幅ｗ１との大小関係とは無関係に発揮することができる。同様に、連絡溝凸部２８によって第１〜第４連絡溝５１〜５４の毛細管作用を高めて、凝縮した液状の作動液２の輸送機能を高めるという効果も、連絡溝５１〜５４の幅ｗ３’と主流溝３１〜３４の幅ｗ１との大小関係とは無関係に発揮することができる。
【０１７８】
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。
【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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【図２４】
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【図２５】
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